Django Channels

Channels包装了Django的原生异步视图支持（Django3之后支持异步视图），允许Django项目不仅可以处理HTTP，还可以处理WebSockets，MQTT等。Channels提供了与Django的身份验证系统，会话系统等的集成，使得将纯HTTP项目扩展到其他协议比以往任何时候都更容易。因此，通常我们在Django3上实现websocket还是会使用channels

安装channels

这个非常简单，执行pip安装即可。

pip3 install channels

注意，在安装channels时候，会附带安装一系列东西，其中最重要的是Daphne服务器，asgiref模块。因为我们会在程序中使用asgiref模块，在运行项目的时候，会使用Daphne.

配置channels

下面以一个真实的例子chatroom，作为演示在Django中配置channels。

首先在settings.py中进行注册和asgi网关配置。

# settings.py
INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'channels',     # 注册channels
    'chat',
]

# settings.py

WSGI_APPLICATION = 'chatroom.wsgi.application'       # Django项目默认的WSGI配置，可以注释掉，也可以放着不管，因为之后我们不会使用WSGI作为网关，而是使用下面的ASGI配置。
ASGI_APPLICATION = "chatroom.asgi.application"       # 增加ASGI配置

然后，在项目的settings.py同级目录下的asgi.py文件中加入下面的内容：Django2.2是默认没有asgi.py文件，手动创建一个即可。Django3之后，项目默认会生成一个asgi.py文件。
默认内容如下：

import os

from django.core.asgi import get_asgi_application

os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'chatroom.settings')
application = get_asgi_application()

默认的asgi虽然支持了异步服务，但是仍然不支持websocket。因此我们要修改asgi.py的内容如下所示：

import os
from django.core.asgi import get_asgi_application
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter
from . import routings      # 这个文件后续会说，你先写上。

os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'chatroom.settings')    
# application = get_asgi_application()  # 注释掉原来的application

application = ProtocolTypeRouter(
    {
        "http": get_asgi_application(),     # http走Django默认的asgi
        "websocket": URLRouter(routings.websocket_urlpatterns),         # websocket走channels
    }
)

Django2.2不支持asgi，因此无法从django.core.asgi导入get_asgi_application，需要使用如下配置。

import os
import django
from channels.http import AsgiHandler
from channels.routing import ProtocolTypeRouter
from . import routings      # 这个文件后续会说，你先写上。

os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'chatroom.settings')   
django.setup()

application = ProtocolTypeRouter({
  "http": AsgiHandler(),
  "websocket": URLRouter(routings.websocket_urlpatterns), 
})

经过这样的配置之后，我们之后运行项目的时候不在使用WSGI启动，而是使用ASGI启动项目。

接下来，在settings.py同级目录创建一个名为routings.py的文件，就是我们刚才在asgi.py中导入的那个文件。然后在routings.py文件中写上如下的内容：

from django.urls import re_path
from chat import consumers          # 从chat这个app导入consumers，先写上，稍后会说。

# websocket的路由配置
websocket_urlpatterns = [
    re_path("^room/(?P<group>\w+)", consumers.ChatConsumer.as_asgi()),
]

最后，在chat这个app的目录下创建consumers.py文件（如果你没有该app，那就需要创建一个，前面我们已经注册过这个app了）。在consumers.py中写入如下内容：

from channels.generic.websocket import WebsocketConsumer
from channels.exceptions import StopConsumer

class ChatConsumer(WebsocketConsumer):

    def websocket_connect(self, message):
        self.accept()

    def websocket_receive(self, message):
        self.send(text_data='OK')       # 返回给客户端的消息

    def websocket_disconnect(self, message):
        raise StopConsumer()

运行项目

python3 manage.py migrate   # 执行迁移
python3 manage.py runserver 8080    # 运行项目

项目执行以后，可以观察到使用的是ASGI，而非WSGI.
在这里插入图片描述
现在，打开浏览器或者Postman等工具进行测试即可，这里使用浏览器的控制台发生websocket请求进行测试。如下图所示

现在，我们看一下服务器上的请求记录。

首先是“握手（HANDSHAKING）”，握手成功就连接上了（CONNECT）。当前端发送关闭之后，服务器收到以后，执行断开连接（DISCONNECT）操作。