ما هو WebSocket API؟
WebSocket API هو بروتوكول قياسي وواجهة برمجة تطبيقات (API) تتيح الاتصال المستمر ثنائي الاتجاه بين العميل والخادم. فهو يستفيد من اتصال واحد طويل الأمد يسمح بإرسال البيانات واستقبالها في الوقت الفعلي، مما يوفر تفاعلات منخفضة زمن الوصول واتصالات فعالة.
يمكن لنموذج الاستجابة للطلب التقليدي لـ HTTP أن يقدم زمن الوصول بسبب الحمل الزائد لإنشاء وإنهاء اتصالات متعددة بين العميل والخادم. تعالج WebSocket API هذه المشكلة من خلال الحفاظ على اتصال مستمر وتقليل الحمل وتقديم تجربة أسرع وأكثر استجابة. وهذا مفيد بشكل خاص في تطبيقات تبادل البيانات في الوقت الفعلي، مثل الألعاب عبر الإنترنت ومنصات التداول المالي وتطبيقات الدردشة. يتم دعم WebSocket API بواسطة متصفحات الويب الحديثة، مما يجعل من السهل على المطورين تنفيذ وظائف في الوقت الفعلي عبر منصات مختلفة.
إنشاء اتصال WebSocket
لإنشاء اتصال WebSocket، قم بإنشاء كائن WebSocket جديد على جانب العميل، وقم بتمرير عنوان URL لخادم WebSocket كمعلمة. يقبل منشئ WebSocket المعلمة التالية: new WebSocket(url[, protocols]) - url : سلسلة تحدد عنوان URL لخادم WebSocket للاتصال به، باستخدام نظام ws (WebSocket) أو نظام wss (WebSocket Secure). - protocols [اختياري]: مجموعة من سلاسل البروتوكولات الفرعية أو سلسلة بروتوكول فرعي واحدة.
تمثل البروتوكولات الفرعية دلالات خاصة بالتطبيق ويمكن استخدامها لإصدار الإصدارات أو لدعم حالات الاستخدام المختلفة. سيتم رفض اتصال WebSocket إذا كان الخادم لا يدعم البروتوكول الفرعي المحدد. فيما يلي مثال لإنشاء اتصال WebSocket:
const socket = new WebSocket("wss://example.com/socketserver");يؤدي هذا إلى إنشاء كائن WebSocket يمثل الاتصال، ويوفر أساليب وخصائص للتفاعل مع الخادم. تبدأ دورة حياة اتصال WebSocket مباشرة بعد إنشاء مثيل، بدءًا من مرحلة "فتح" الاتصال.
أحداث WebSocket ومعالجات الأحداث
يتم تشغيل أحداث WebSocket بشكل غير متزامن بواسطة المتصفح في نقاط مختلفة أثناء دورة حياة اتصال WebSocket، مما يشير إلى الحالة الحالية للاتصال. تتضمن هذه الأحداث الفتح والإغلاق ووقت استلام الرسالة. معالجات الأحداث هي وظائف JavaScript يتم تعيينها لهذه الأحداث، لتحديد سلوك التطبيق استجابةً لها. أحداث WebSocket الأساسية ومعالجات الأحداث المقابلة لها هي كما يلي:
onopen : يتم تشغيله عند فتح الاتصال بنجاح. يمكنك البدء في إرسال الرسائل إلى الخادم في هذه المرحلة. مثال:
socket.onopen = (event) => { console.log('WebSocket connection opened:', event); }; 2. onclose : يتم تشغيله عند إغلاق الاتصال، إما بسبب مصافحة إغلاق ناجحة، أو فشل، أو إنهاء غير متوقع. مثال:
socket.onclose = (event) => { console.log(`WebSocket connection closed (code ${event.code}):`, event.reason); }; 3. onmessage : يتم تشغيله عند استلام رسالة من الخادم. يتضمن كائن الحدث الذي تم تمريره إلى معالج الحدث خاصية data تحتوي على بيانات الرسالة المستلمة. لاحظ أنه يمكن تلقي الرسائل بتنسيق نصي أو ثنائي. مثال:
socket.onmessage = (event) => { console.log('Received message:', event.data); }; 4. onerror : يتم تشغيله عند حدوث خطأ أثناء اتصال WebSocket. قد يتبع هذا الحدث حدث عند onclose إذا أدى الخطأ إلى إنهاء الاتصال. مثال:
socket.onerror = (event) => { console.log('WebSocket error encountered:', event); };من خلال تعيين الوظائف المناسبة لمعالجات الأحداث هذه، يمكنك تحديد كيفية استجابة تطبيقك للأحداث المختلفة وضمان اتصال WebSocket السلس.
إرسال واستقبال الرسائل
تتيح واجهة WebSocket API الاتصال ثنائي الاتجاه في الوقت الفعلي بين العميل والخادم. تقع عملية إرسال واستقبال الرسائل في قلب هذا الاتصال. في هذا القسم، سنستكشف الطرق المستخدمة لإرسال واستقبال الرسائل والتعامل مع أنواع مختلفة من البيانات.
إرسال الرسائل
لإرسال رسالة من العميل إلى الخادم باستخدام WebSocket API، ستستخدم طريقة send() لكائن WebSocket. تقبل هذه الطريقة وسيطة واحدة، والتي يمكن أن تكون سلسلة أو ArrayBuffer أو Blob أو ArrayBufferView. فيما يلي مثال لكيفية إرسال رسالة نصية إلى الخادم: ```javascript const websocket = new WebSocket('wss://example.com/ws'); websocket.onopen = () => { websocket.send('مرحبا أيها العالم!'); }; ``` في هذا المثال، تم تعريف معالج حدث onopen للتأكد من أن الرسالة يتم إرسالها فقط بعد فتح اتصال WebSocket وجاهزيته لإرسال البيانات.
استقبال الرسائل
لإدارة ومعالجة الرسائل الواردة من الخادم، ستحتاج إلى تعيين وظيفة لمعالج حدث onmessage لكائن WebSocket. سيتم تشغيل معالج الحدث هذا عند تلقي رسالة من الخادم. يحتوي كائن MessageEvent المستلم على معلومات حول الرسالة، بما في ذلك حمولة البيانات الخاصة بها: ```javascript websocket.onmessage = events => { console.log('الرسالة المستلمة من الخادم:', events.data); }; ```
التعامل مع أنواع البيانات المختلفة
كما ذكرنا سابقًا، تدعم WebSocket API إرسال أنواع مختلفة من البيانات، مثل السلاسل وArrayBuffers وBlobs وArrayBufferViews. عند تلقي الرسائل، من الضروري التعامل مع كل نوع من أنواع البيانات بشكل مناسب. على سبيل المثال، عند تلقي بيانات ثنائية، يمكنك استخدام عبارة تبديل أو سلسلة من العبارات الشرطية لتحديد ما إذا كانت البيانات عبارة عن ArrayBuffer أو Blob، ثم معالجتها وفقًا لذلك: ```javascript websocket.onmessage = events => { if (event.data مثيل ArrayBuffer) { // معالجة بيانات ArrayBuffer } else if (event.data مثيل Blob) { // معالجة بيانات Blob } else { // معالجة البيانات النصية } }; ``` يمكنك أيضًا تعيين خاصية binaryType لكائن WebSocket لتحديد كيفية تلقي الرسائل الثنائية. القيمة الافتراضية هي 'blob'، لكن يمكنك تغييرها إلى 'arraybuffer' إذا كنت تفضل العمل مع كائنات ArrayBuffer: ```javascript websocket.binaryType = 'arraybuffer'; ```
إغلاق اتصال WebSocket
يعد إغلاق اتصال WebSocket جزءًا أساسيًا من إدارة دورة حياة التطبيق المستند إلى WebSocket. توفر WebSocket API طريقة لإنهاء اتصال WebSocket بأمان، مما يضمن قدرة كل من العميل والخادم على إجراء عمليات التنظيف اللازمة. لإغلاق اتصال WebSocket، يمكنك استدعاء الأسلوب close() على كائن WebSocket: ```javascript websocket. Close(); ``` اختياريًا، يمكنك تمرير رمز الحالة وسبب الإغلاق كمعلمات إلى طريقة close() .
يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة في مصافحة الإغلاق لكل من العميل والخادم لمعرفة سبب إنهاء الاتصال: ```javascript websocket. Close(1000, 'Normal Closing'); ``` عند إغلاق الاتصال بنجاح، يتم تشغيل حدث onclose . يمكنك تحديد معالج حدث onclose لاكتشاف إغلاق الاتصال وإجراء أي تنظيف ضروري أو تحديثات لواجهة المستخدم: ```javascript websocket.oncluse = events => { console.log('اتصال WebSocket مغلق:', events.code, events .سبب)؛ }; ```
معالجة الأخطاء وتصحيحها
لإنشاء تطبيقات WebSocket قوية، تحتاج إلى التعامل مع الأخطاء والاستثناءات بفعالية. توفر WebSocket API آلية لاكتشاف ومعالجة الأخطاء التي تحدث أثناء دورة حياة اتصال WebSocket. عند حدوث خطأ، مثل فشل الاتصال أو مشكلة في إرسال الرسائل، يتم تشغيل حدث onerror على كائن WebSocket.
من خلال تعيين وظيفة لمعالج حدث onerror ، يمكنك تسجيل الخطأ وتنفيذ أي إجراءات مطلوبة، مثل إعلام المستخدم أو محاولة إعادة الاتصال: ```javascript websocket.onerror = events => { console.error('WebSocket error حدث:'، حدث)؛ }; ``` لا يوفر حدث onerror معلومات مفصلة حول الخطأ. ومع ذلك، فإن تسجيل حدث الخطأ يمكن أن يساعد في تصحيح الأخطاء والتطوير. لمزيد من المعالجة المتعمقة للأخطاء وتصحيح الأخطاء، من الضروري مراقبة السجلات من جانب الخادم، وتنفيذ آليات الإبلاغ عن الأخطاء من جانب العميل، واستخدام أدوات مطور المتصفح لتعريف أداء واستقرار تطبيقات WebSocket الخاصة بك.
تتيح واجهة WebSocket API الاتصال في الوقت الفعلي بين العملاء والخوادم من خلال بروتوكول بسيط وفعال. من خلال فهم كيفية إرسال واستقبال الرسائل، وإغلاق الاتصالات، والتعامل مع الأخطاء، يمكنك إنشاء تطبيقات قوية باستخدام WebSocket API. يمكن للتكامل مع الأنظمة الأساسية التي لا تحتوي على تعليمات برمجية مثل AppMaster أن يزيد من تبسيط عملية التطوير، مما يساعدك على إنشاء تطبيقات ويب وجوال وتطبيقات خلفية استثنائية.
اعتبارات أمان WebSocket
تتعرض WebSocket API، مثل تقنيات الويب الأخرى، لمخاطر أمنية محتملة. من الضروري فهم هذه المخاطر وأخذها في الاعتبار عند تصميم وتنفيذ التطبيقات المستندة إلى WebSocket لحماية كل من الخادم والمستخدمين. فيما يلي بعض الاعتبارات الأمنية المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار:
استخدم بروتوكول WebSocket Secure (WSS) للاتصالات المشفرة
تمامًا كما يضمن HTTPS الاتصال المشفر لـ HTTP، يوفر بروتوكول WebSocket Secure (WSS) طبقة آمنة لاتصال WebSocket بين الخادم والعميل. لاستخدام WSS، ما عليك سوى استخدام مخطط wss:// في عنوان URL لخادم WebSocket عند إنشاء كائن اتصال WebSocket. يضمن استخدام WSS تشفير بياناتك وحمايتها من المتنصتين وهجمات الوسيط.
التحقق من صحة بيانات الإدخال وتعقيمها
عند معالجة الرسائل المستلمة عبر WebSocket، يعد التحقق من صحة أي محتوى أنشأه المستخدم وتعقيمه أمرًا ضروريًا قبل اتخاذ أي إجراء أو تخزين البيانات في قاعدة بيانات. قد تؤدي المعالجة غير الصحيحة للمحتوى الذي ينشئه المستخدم إلى ثغرات أمنية مثل البرمجة النصية عبر المواقع (XSS) أو حقن SQL . قم دائمًا بالتحقق من صحة بيانات الإدخال وتعقيمها وفقًا لمتطلبات وقيود التطبيق قبل المعالجة.
تنفيذ آليات المصادقة والترخيص
لا توفر WebSocket API بطبيعتها آليات المصادقة أو الترخيص، ولكن التحقق من المستخدمين أو العملاء الذين يتواصلون مع خادم WebSocket الخاص بك يعد أمرًا بالغ الأهمية. إحدى طرق تنفيذ المصادقة في تطبيق يستند إلى WebSocket هي استخدام أسلوب يعتمد على الرمز المميز. على سبيل المثال، قم بإنشاء وإصدار رمز مميز فريد للمستخدمين الذين تمت مصادقتهم واستخدم هذا الرمز المميز لمصادقة المستخدمين عندما يحاولون إنشاء اتصال WebSocket. يعد تنفيذ آليات المصادقة والترخيص المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لإبعاد الجهات الفاعلة الخبيثة.
الحماية من هجمات رفض الخدمة (DoS).
يمكن استهداف خوادم WebSocket من خلال هجمات رفض الخدمة (DoS) حيث يحاول المهاجم إرباك الخادم عن طريق إنشاء العديد من الاتصالات أو إرسال رسائل عديدة. يمكن أن يساعد تطبيق تحديد المعدل وتقييد الاتصال في تخفيف هجمات DoS. تعد مراقبة خادم WebSocket بانتظام أمرًا ضروريًا لاكتشاف أي أنماط غير عادية أو هجمات محتملة قيد التقدم.
التطبيقات العملية لواجهة WebSocket API
تعد WebSocket API مفيدة في العديد من التطبيقات التي تتطلب نقل البيانات في الوقت الفعلي وتفاعلات منخفضة زمن الوصول. بفضل حالات الاستخدام المحتملة، أصبحت WebSocket API الحل الأمثل للمطورين والشركات لتشغيل تطبيقاتهم في الوقت الفعلي. فيما يلي بعض التطبيقات العملية لـ WebSocket API:
ألعاب على الانترنت
تتيح تقنية WebSocket الاتصال في الوقت الفعلي وبزمن وصول منخفض بين المستخدمين، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الألعاب عبر الإنترنت. نظرًا لأن الألعاب غالبًا ما تتضمن مشاركة وتواصلًا متزامنًا بين اللاعبين، فإن WebSocket API تسمح بالمشاركة السلسة لتحديثات حالة اللعبة وإجراءات اللاعب، مما يؤدي إلى تجربة ألعاب سلسة وتفاعلية.
التحديثات المالية الحية
وفي القطاع المالي، يعد الوصول إلى البيانات في الوقت الفعلي أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرارات مستنيرة. يمكن للمؤسسات المالية الاستفادة من WebSocket API لإنشاء تطبيقات تقدم تحديثات سوق الأوراق المالية أو أسعار العملات في الوقت الفعلي. ومن خلال اتصال WebSocket، يمكن إرسال هذه التحديثات إلى العملاء بمجرد حدوثها، مما يسمح للمستخدمين بالتفاعل بسرعة مع ظروف السوق المتغيرة.
منصات التواصل والتعاون في الوقت الحقيقي
تستفيد التطبيقات مثل أدوات التعاون الجماعي ومنصات المراسلة الفورية بشكل كبير من قدرة WebSocket على تسهيل الاتصال في الوقت الفعلي. باستخدام WebSocket API، يمكن تنفيذ الدردشة في الوقت الفعلي ومشاركة المعلومات بين المستخدمين بسهولة، مما يسمح بالتعاون الفوري والسلس.
مراقبة أجهزة إنترنت الأشياء
يمكن استخدام WebSocket لمراقبة أجهزة إنترنت الأشياء والتحكم فيها في الوقت الفعلي. وباستخدام WebSocket لتوصيل أجهزة إنترنت الأشياء بخادم مركزي، يمكن للمستخدمين تلقي تحديثات الحالة في الوقت الفعلي وإرسال أوامر للتحكم في الأجهزة. تعمل واجهة WebSocket API على تمكين الاتصال المحسن والإدارة في الوقت الفعلي لأجهزة إنترنت الأشياء بشكل فعال.
بث مباشر للحدث
يمكن أن تكون WebSocket API حلاً ممتازًا لتطبيقات بث الأحداث المباشرة، مثل بث مقاطع الفيديو الخاصة بالحفلات الموسيقية أو الأحداث الرياضية. باستخدام WebSocket لتسهيل تسليم بيانات الفيديو والصوت في الوقت الفعلي للمشاهدين، يمكن لتطبيقات تدفق الأحداث تحقيق تجارب تفاعلية منخفضة الجودة وعالية الجودة لمستخدميها.
WebSocket API هي تقنية قوية ومتعددة الاستخدامات يمكنها حل العديد من المشكلات المتعلقة بالاتصال والتفاعلات في الوقت الفعلي. من خلال دمج WebSocket API في تطبيقاتك، يمكنك الاستفادة من إمكاناتها في زمن الاستجابة المنخفض وفي الوقت الفعلي، مما يوفر للمستخدمين تجربة محسنة وتفاعلية.
أثناء استخدام WebSocket API، فكر في استكشاف منصات مثل AppMaster لإنشاء تطبيقاتك بكفاءة. AppMaster عبارة عن منصة no-code تسمح لك بإنشاء تطبيقات الويب والهاتف المحمول بسهولة. باستخدام AppMaster ، يمكنك التركيز على تصميم تجربة مستخدم ممتازة لتطبيقات WebSocket الخاصة بك وتلبية احتياجات المستخدمين بفعالية.
