R语言构建websocket服务器

发表: 2017-03-20 浏览: 1678

R语言

websockets-r

前言

R语言从一门统计语言，正向着工业化语言发展。不仅支持web的可视化，web的基本操作，还支持websocket。我们的互联网应用程序不用再绕道Rserve，直接通过websocket协议，就能实现与R语言的交互。

R语言正在发生着技术革命，更先进，更便捷….

websockets介绍
websockets安装
websockets的API介绍
快速启动websockets服务器demo
R语言创建websocket服务器实例
R语言创建websocket客户端连接
用浏览器HTML5原生API客户端连接

1. websockets介绍

Websocket协议是基于HTML5规范的，在浏览器上实现的客户端和服务器端通信协议。

Websocket有以下优势：

显着降低网络开销。
减少服务器的处理开销。
简化Web客户端（推）的快速异步更新。
简化服务器和客户端之间的耦合状态。

websockets包，是R语言的一个websocket接口的类库。通过websockets包，可以非常简单地使用R语言构建一个websocket服务器实例。同时，websockets包还提供客户端的API。

websockets包的发布页：http://cran.r-project.org/web/packages/websockets/index.html

2. websockets安装

系统环境：

Linux: Ubuntu Server 12.04.2 LTS 64bit
R: 3.0.1 x86_64-pc-linux-gnu
RStudio Server online

注：经过测试websockets在win环境中，有各种的问题。请使用linux环境。

websockets安装，加载



~ R



> install.packages("websockets")

also installing the dependency ‘caTools’



trying URL 'http://mirror.bjtu.edu.cn/cran/bin/windows/contrib/3.0/caTools_1.16.zip'

Content type 'application/zip' length 227507 bytes (222 Kb)

opened URL

downloaded 222 Kb



trying URL 'http://mirror.bjtu.edu.cn/cran/bin/windows/contrib/3.0/websockets_1.1.7.zip'

Content type 'application/zip' length 272593 bytes (266 Kb)

opened URL

downloaded 266 Kb



package ‘caTools’ successfully unpacked and MD5 sums checked

package ‘websockets’ successfully unpacked and MD5 sums checked



> library(websockets)

'websockets'R3.0.2

websockets库依赖于caTools库，caTools是一个工具集，请参考文章：caTools一个奇特的工具集

补充：websockets包被移出CRAN。

websockets包在2014-03-02时，被移出了CRAN包，目前还不知道是什么原因。

原文网页地址 http://cran.r-project.org/web/packages/websockets/index.html



Package ‘websockets’ was removed from the CRAN repository.



Formerly available versions can be obtained from the archive.



Archived on 2014-03-02 at the request of the maintainer.

这样我们在安装websockets包的时候，通过install.packages()的命令就会出错误了。



> install.packages("websockets")

Installing package into ‘/home/conan/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0’

(as ‘lib’ is unspecified)

警告信息：

package ‘websockets’ is not available (for R version 3.0.1)

我们需要下载安装包，手动进行安装。



# 下载最新的websockets包

~ wget http://cran.r-project.org/src/contrib/Archive/websockets/websockets_1.1.7.tar.gz



# 在当前目录安装websockets

~  R CMD INSTALL websockets_1.1.7.tar.gz

* installing to library ‘/home/conan/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0’

ERROR: dependencies ‘caTools’, ‘digest’ are not available for package ‘websockets’

* removing ‘/home/conan/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0/websockets’

安装过程中出现错误，提示为缺少依赖包caTools, digest，所以我们需要先安装这两个依赖包。



# 启动R程序

~ R



# 安装依赖包

> install.packages("caTools")

> install.packages("digest")



# 回到命令行，再次安装websockets包，安装成功

~ R CMD INSTALL websockets_1.1.7.tar.gz

* installing to library ‘/home/conan/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0’

* installing *source* package ‘websockets’ ...

** 成功将‘websockets’程序包解包并MD5和检查

** libs

gcc -std=gnu99 -I/usr/share/R/include -DNDEBUG     -DLWS_NO_FORK -fpic  -O3 -pipe  -g  -c libsock.c -o libsock.o

gcc -std=gnu99 -shared -o websockets.so libsock.o -L/usr/lib/R/lib -lR

installing to /home/conan/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0/websockets/libs

** R

** demo

** inst

** preparing package for lazy loading

** help

*** installing help indices

** building package indices

** installing vignettes

   ‘websockets.Rnw’

** testing if installed package can be loaded

* DONE (websockets)



# 启动R程序

~ R



# 加载websockets包

> library(websockets)

通过手动的方式，我们就安装好了websockets包。

3. websockets的API介绍

create_server: 创建一个websocket服务器实例，并绑定端口
daemonize: 绑定websocket服务器实例守护进程，到R的控制台，不支持Windows
http_response: 发送HTTP Response请求到socket
http_vars: 解析HTTP GET/POST参数列表
service: 注册websocket实例的服务队列
set_callback: 在websocket实例中，定义R函数
static_file_service: 静态文件
static_text_service: 静态文本
websocket: 创建一个websocket客户端实例
websocket_broadcast: 向注册在同一个websocket服务器实例的客户端发广播
websocket_close: 关闭客户端连接
websocket_write: 通过websocket进行数据传输

4. 快速启动websockets服务器demo

websockets包，提供了一个demo。通过demo(websockets)函数，直接启动一个简单的websocket服务器。



~ R



> library(websockets)

'websockets'R3.0.2



> demo(websockets)



        demo(websockets)

        ---- ~~~~~~~~~~



Type     to start :



> # Simple example

> require(websockets)



> w = create_server()



> f = function(DATA, WS, ...)

+ {

+   cat("Receive callback\n")

+   D = ""

+   if(is.raw(DATA)) D = rawToChar(DATA)

+   websocket_write(DATA=paste("You sent",D,"\n",collapse=" "),WS=WS)

+ }



> set_callback('receive',f,w)



> cl = function(WS)

+ {

+   cat("Websocket client socket ",WS$socket," has closed.\n")

+ }



> set_callback('closed',cl,w)



> es = function(WS)

+ {

+   cat("Websocket client socket ",WS$socket," has been established.\n")

+ }



> set_callback('established',es,w)



> cat("Direct your web browser to http://localhost:7681\n")

Direct your web browser to http://localhost:7681



> while(TRUE) service(w)

打开浏览器：http://192.168.1.201:7681

websockets-demo

服务器日志：



Websocket client socket  20  has closed.

Websocket client socket  8  has been established.

Websocket client socket  21  has closed.

查看服务器端:



~ netstat -nltp|grep r



Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name

tcp        0      0 0.0.0.0:7681            0.0.0.0:*               LISTEN      2231/rsession

5. R语言创建websocket服务器实例

1. 加载类库
2. 初始化create_server()
3. 定义回调函数
4. 定义事件服务



~ R



#加载类库

library(websockets)



#浏览器的HTTP输出

text = "<html><body>

<h1>Hello world</h1>

</body></html>"



## 创建服务实例

w = create_server(port=7681,webpage=static_text_service(text))



## 监听receive

recv = function(DATA, WS, ...){

  cat("Receive callback\n")

  D = ""

  if(is.raw(DATA)){D = rawToChar(DATA)}



  cat("Callback:You sent",D,"\n")

  websocket_write(DATA=paste("You sent",D,"\n",collapse=" "),WS=WS)

}

set_callback('receive',recv,w)



## 监听closed

cl = function(WS){

  cat("Websocket client socket ",WS$socket," has closed.\n")

}

set_callback('closed',cl,w)



## established

es = function(WS){

  cat("Websocket client socket ",WS$socket," has been established.\n")

}

set_callback('established',es,w)



#对所有的连接进行监听

while(TRUE) service(w)

6. R语言创建websocket客户端连接

在Linux环境中，新建一个文件：client.r



~ vi client.r



#加载类库

library(websockets)



#创建客户端实例

client = websocket("ws://192.168.1.201",port=7681)



#监听receive

rece<-function(DATA, WS, HEADER) {   D=''   if(is.raw(DATA)){     cat("raw data")     D = rawToChar(DATA)   }   cat("==>",D,"\n")

}

set_callback("receive",rece, client)



#向服务器发请求

websocket_write("2222", client)



#输出服务器的返回值

service(client)



#关闭连接

websocket_close(client)

运行程序：



> library(websockets)

>

> client = websocket("ws://192.168.1.201",port=7681)

>

> # receive

> rece<-function(DATA, WS, HEADER) { +   D='' +   if(is.raw(DATA)){ +     cat("raw data") +     D = rawToChar(DATA) +   } +   cat("==>",D,"\n")

+ }

> set_callback("receive",rece, client)

> websocket_write("2222", client)

[1] 1

>

> service(client)

raw data==> You sent 2222



>

> websocket_close(client)

Client socket 3  was closed.

7. 用浏览器HTML5原生API客户端连接

打开浏览器：http://192.168.1.201:7681/

websockets-html5-js

我们可以通过浏览器console写js的代码，实现和websocket服务器的通信。

原生的HTML5程序



var ws = new WebSocket("ws://192.168.1.201:7681");

ws.onopen = function(){

console.log("connecting");

};

ws.onmessage = function(message){

console.log(message.data);

console.log(message);

};

function postToServer(msg){

ws.send(msg);

}

function closeConnect(){

ws.close();

console.log("closed");

}



postToServer('browser');

closeConnect();

我们这样就完成了，R语言构建的websocket服务器测试。又给R语言与其他语言通信打开了一条便利的通道。

关于websocket的其他语言实现，请参考文章：

作者介绍：

张丹，R语言中文社区专栏特邀作者，《R的极客理想》系列图书作者，民生银行大数据中心数据分析师，前况客创始人兼CTO。

10年IT编程背景，精通R ,Java, Nodejs 编程，获得10项SUN及IBM技术认证。丰富的互联网应用开发架构经验，金融大数据专家。个人博客 http://fens.me， Alexa全球排名70k。

著有《R的极客理想-工具篇》、《R的极客理想-高级开发篇》，合著《数据实践之美》，新书《R的极客理想-量化投资篇》(即将出版)。

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