boost::beast websocket 实例

环境：ubuntu

1. 安装boost

sudo apt install -y libboost-all-dev

2. Server端

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/beast.hpp>
#include <iostream>
#include <thread>namespace beast = boost::beast; // 从 Boost.Beast 中导入命名空间
namespace websocket = beast::websocket;
namespace net = boost::asio;
using tcp = boost::asio::ip::tcp;class WebSocketServer {
public:WebSocketServer(net::io_context& ioc, short port): acceptor_(ioc, tcp::endpoint(tcp::v4(), port)), socket_(ioc) {}void start() {accept();}private:void accept() {acceptor_.async_accept(socket_,[this](beast::error_code ec) {if (!ec) {std::cout << "New connection established!" << std::endl;handleWebSocket(std::move(socket_));}// 继续接收下一个连接accept();});}void handleWebSocket(tcp::socket socket) {try {// 创建 WebSocket 流并进行握手websocket::stream<tcp::socket> ws(std::move(socket));ws.accept();std::cout << "WebSocket handshake completed." << std::endl;beast::flat_buffer buffer;while (true) {// 读取消息ws.read(buffer);std::string message = beast::buffers_to_string(buffer.data());std::cout << "Received: " << message << std::endl;// 回显消息ws.write(net::buffer(message));// 清空缓冲区，准备接收下一条消息buffer.clear();}} catch (std::exception& e) {std::cerr << "WebSocket Error: " << e.what() << std::endl;}}tcp::acceptor acceptor_;tcp::socket socket_;
};int main() {try {net::io_context ioc;short port = 8080; // 服务器端口WebSocketServer server(ioc, port);std::cout << "WebSocket server listening on port " << port << "..." << std::endl;// 启动服务器server.start();// 运行 IO 上下文ioc.run();} catch (std::exception& e) {std::cerr << "Server Error: " << e.what() << std::endl;}return 0;
}

代码解析：

1. WebSocketServer 类：

   • 在构造函数中，设置服务器的监听端口（tcp::acceptor）。
   • start 方法启动 accept() 以异步接受新的连接。
   • 每个连接的 WebSocket 流通过 websocket::stream<tcp::socket> 来处理。
   • 在 handleWebSocket 中，读取客户端发送的消息，回显给客户端。

2. main 函数：

   • 创建 net::io_context 对象，该对象是 Boost.Asio 的核心，用于管理异步操作。
   • 创建并启动 WebSocket 服务器，监听端口 8080。
   • 调用 ioc.run() 来启动 IO 服务的事件循环，保持服务器运行。

---

运行效果：

• 服务器会监听 8080 端口。

• 当客户端连接时，服务器接收客户端发送的消息并回显。

  例如，当客户端发送消息 "Hello from client 0" 时，服务器会接收到该消息并回传 "Hello from client 0"。

3. Client 端

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/beast.hpp>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>namespace beast = boost::beast; // 从 Boost.Beast 中导入命名空间
namespace websocket = beast::websocket;
namespace net = boost::asio;
using tcp = boost::asio::ip::tcp;class WebSocketClient {
public:WebSocketClient(net::io_context& ioc, const std::string& host, const std::string& port): resolver_(ioc), ws_(ioc) {try {// 解析域名auto const results = resolver_.resolve(host, port);// 连接到 WebSocket 服务器net::connect(ws_.next_layer(), results.begin(), results.end());// 执行 WebSocket 握手ws_.handshake(host, "/");std::cout << "Connected to " << host << ":" << port << std::endl;} catch (std::exception& e) {std::cerr << "WebSocket Connection Error: " << e.what() << std::endl;}}void sendMessage(const std::string& message) {try {ws_.write(net::buffer(message));std::cout << "Sent: " << message << std::endl;beast::flat_buffer buffer;ws_.read(buffer);std::cout << "Received: " << beast::buffers_to_string(buffer.data()) << std::endl;} catch (std::exception& e) {std::cerr << "WebSocket Error: " << e.what() << std::endl;}}private:tcp::resolver resolver_;websocket::stream<tcp::socket> ws_;
};// 启动多个 WebSocket 客户端
void startClients(int num_clients, const std::string& host, const std::string& port) {net::io_context ioc;std::vector<std::thread> threads;for (int i = 0; i < num_clients; ++i) {threads.emplace_back([&, i] {WebSocketClient client(ioc, host, port);client.sendMessage("Hello from client " + std::to_string(i));});}for (auto& t : threads) {t.join();}
}int main() {std::string host = "127.0.0.1";           // WebSocket 服务器地址std::string port = "8080";                  // WebSocket 服务器端口int num_clients = 5;                      // 需要并发的 WebSocket 连接数startClients(num_clients, host, port);return 0;
}

关键点

• 使用 boost::asio::io_context 管理异步操作。
• 每个 WebSocket 连接由一个独立线程维护。
• 连接后发送消息并接收响应。

代码解析

1. WebSocketClient 类：

   • 解析服务器地址并连接 (resolver_.resolve 和 net::connect)。
   • 进行 WebSocket 握手 (ws_.handshake)。
   • 发送消息 (ws_.write) 并读取服务器响应 (ws_.read)。

2. startClients 函数：

   • 通过 std::vector<std::thread> 创建多个线程，每个线程都运行一个 WebSocket 客户端实例。
   • 每个客户端连接到服务器后，发送 Hello from client N 消息并等待响应。

3. main 函数：

   • 指定 WebSocket 服务器（默认使用 echo.websocket.org 进行回显测试）。
   • 启动 5 个并发 WebSocket 连接。

4. 编译

g++ server.cpp -o server
g++ client.cpp -o client

5. 运行