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怎样用Python开发WebSocket服务?实时通信方案

爱谁谁

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发布时间:2025-07-17 11:36:02

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来源于php中文网

原创

python开发websocket服务有三种常见方案。1. 使用websockets库:轻量级适合学习,通过asyncio实现异步通信,安装简单且代码易懂,但不便集成到web框架;2. flask项目推荐flask-socketio:结合flask使用,支持rest api与websocket共存,部署需配合eventlet或gevent提升并发;3. django项目使用channels:完整支持django生态,通过asgi处理websocket请求,配置较复杂但适合大型项目。选择依据场景而定,小项目用websockets,已有flask选flask-socketio,django必用channels,并注意连接管理及性能优化。

怎样用Python开发WebSocket服务?实时通信方案

用Python开发WebSocket服务,其实不难。如果你需要做实时通信,比如聊天应用、在线协作工具或者实时数据推送,WebSocket是个很合适的选择。相比传统的HTTP轮询,它能实现双向通信,效率更高,延迟更低。

怎样用Python开发WebSocket服务?实时通信方案

Python生态中有一些现成的库可以帮你快速搭建WebSocket服务,下面我来分享几种常见方案和操作方法。

怎样用Python开发WebSocket服务?实时通信方案

1. 使用 websockets 库:轻量级纯WebSocket服务

如果你想从头开始构建一个简单的WebSocket服务,推荐使用 websockets 这个第三方库。它是基于asyncio的,适合做异步处理。

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安装方式很简单:

怎样用Python开发WebSocket服务?实时通信方案
pip install websockets

写一个基础的服务端示例:

import asyncio
import websockets

async def echo(websocket, path):
    async for message in websocket:
        print(f"收到消息: {message}")
        await websocket.send(f"服务器回复: {message}")

start_server = websockets.serve(echo, "localhost", 8765)

asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()

这个例子会启动一个监听在 ws://localhost:8765 的WebSocket服务,接收客户端消息并原样返回。

客户端可以用浏览器测试,也可以用另一个Python脚本连接:

async def connect():
    async with websockets.connect("ws://localhost:8765") as websocket:
        await websocket.send("你好")
        response = await websocket.recv()
        print(response)

asyncio.get_event_loop().run_until_complete(connect())

优点是简单易懂,适合学习或小型项目。缺点是如果要集成到Web框架里(比如Flask、Django),就不太方便了。


2. 配合 Flask 使用 Flask-SocketIO 实现实时通信

如果你已经有一个Flask项目,想加WebSocket功能,推荐使用 Flask-SocketIO

安装依赖:

pip install flask-socketio eventlet

基本服务代码如下:

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下载
from flask import Flask, render_template
from flask_socketio import SocketIO, emit

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'secret!'
socketio = SocketIO(app)

@socketio.on('connect')
def handle_connect():
    print('客户端已连接')

@socketio.on('message')
def handle_message(data):
    print('收到消息:', data)
    emit('response', f'服务器回应: {data}')

if __name__ == '__main__':
    socketio.run(app, host='0.0.0.0', port=5000)

前端HTML部分可以用JavaScript连接:


这种方式更适合已有Flask项目,或者需要结合REST API一起使用的场景。但注意,部署时最好配合 eventletgevent 才能支持并发连接。


3. Django + Channels:全栈WebSocket支持

如果你用的是Django,并且希望把WebSocket整合进现有项目,那就要用 Django Channels。它支持ASGI协议,可以同时处理HTTP和WebSocket请求。

安装:

pip install channels

配置步骤略多,主要修改点包括:

  • settings.py 中添加 'channels'INSTALLED_APPS
  • ASGI_APPLICATION 指向你的路由文件
  • 创建 consumers.py 处理WebSocket逻辑

一个简单的Consumer示例如下:

from channels.generic.websocket import AsyncWebsocketConsumer
import json

class ChatConsumer(AsyncWebsocketConsumer):
    async def connect(self):
        await self.accept()

    async def disconnect(self, close_code):
        pass

    async def receive(self, text_data):
        data = json.loads(text_data)
        message = data['message']
        await self.send(text_data=json.dumps({'response': message}))

然后在 routing.py 里定义路径:

from django.urls import re_path
from . import consumers

websocket_urlpatterns = [
    re_path(r'ws/chat/$', consumers.ChatConsumer),
]

这样就可以通过 /ws/chat/ 建立WebSocket连接了。

Channels的优势在于完整支持Django生态,适合大型项目。但上手门槛比前两个高一些,初期配置也稍微复杂。


小贴士:选择哪种方案?

  • 只是练手或小项目:用 websockets 库就够了。
  • 已有Flask项目:优先考虑 Flask-SocketIO
  • 已有Django项目:必须用 Channels
  • 性能要求高:可以考虑用Nginx+Gunicorn+Redis作为消息中间件来提升并发能力。

另外,WebSocket连接管理很重要。比如用户断开重连、广播消息、维护连接池等,这些细节在实际开发中都要考虑到。


基本上就这些。WebSocket开发虽然不算太复杂,但容易忽略连接管理和错误处理。刚开始可以先跑通最简例子,再逐步加上业务逻辑。

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