CN111447252B - 一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统，方法包括：搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构；前端通过websocket与后端建立连接；前端向后端发送运行代码请求；后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，并将响应结果发送至前端；前端根据后端的响应结果执行对应的操作。本发明实施例采用HTML5F规范中的websocket协议，websocket协议具备状态性，每个连接的状态双方具有选择权，服务端可主动发送信息，为客户端与服务端之间的web交互提供了便利。

Description

一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统。

背景技术

在传统的Web端IDE,功能除了基础的编辑代码之外，还具备编译和运行功能，因为处于Web环境，浏览器无法提供系统底层的接口给应用实现类似将源码编译成二进制文件并且运行程序。此时可以通过前后端通信来解决此类问题，即前端将代码发送给后端，后端进行编译、运行代码后将结果返回给前端。市面上大部分Web端IDE在控制台输入上一般采用预输入形式，即是提前输入参数，这就与本地交互式终端有着比较大的不同。预输入的形式存在以下几个问题：

无法动态获得输入；交互式的意义在于能够获得动态的值，因为输入和程序的运行分离了。如果是预输入就要在程序运行前提供好值，那输入就等同于静态值了。

缺乏灵活性；比如无法主动退出程序、无法根据上一个输入得到的输出来进行下一步操作等。

与用户习惯相违背；在本地的终端上通常是交互式的，预输入的形式不符合用户习惯。

为了实现交互式输入，采用传统的HTTP有比较多的技术难点。HTTP无状态的特性使得服务端在进行一次响应后会将socket抛弃，进而服务端失去了主动性，即是请求只能由客户端发起，服务端响应。那么为了解决这个问题，http协议通常会采用两种方案：

轮询。服务端无法主动推送，只能由客户端定时去请求询问。缺点：产生大量http请求，服务端压力大，通信效率低下(因为有些请求是无用的)。

长轮询。如果当时服务端没有需要的相关数据，此时请求会hold住，直到服务端把相关数据准备好，或者等待一定时间直到此次请求超时。缺点：使用了长轮询仍然会面临无用请求问题，而且如果在一次等待中早早网络断开，那么客户端需要等到超时才知道连接已断开。

因此，现有技术中使用http协议实现交互式输入使用的轮询或长轮询的方案，传输过程中会出现大量的无用请求，通信效率低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统，旨在解决现有技术中通过http协议实现交互式输入，传输过程中会出现大量的无用请求，通信效率低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于websocket实现交互式输入的方法，所述方法包括：

搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构；

前端通过websocket与后端建立连接；

前端向后端发送运行代码请求；

后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，并将响应结果发送至前端；

前端根据后端的响应结果执行对应的操作。

可选地，所述搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构，包括：

通过websocket协议封装，搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务和前端架构。

可选地，所述前端通过websocket与后端建立连接，包括：

前端发送websocket连接请求至后端；

后端对接收到的websocket连接请求进行连接响应，并将连接响应发送至前端；

前端接收到所述连接响应后，与后端建立连接。

可选地，所述前端发送运行代码请求，包括：

前端获取用户编写好的代码，将运行代码请求发送至后端。

可选地，所述后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，包括：

后端接收到运行代码请求，编译代码并运行；

后端维护程序进程，根据程序相应的终端的状态来响应客户端相应的事件类型和内容，生成响应结果。

可选地，所述若事件类型为请求输入，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

前端展现输入入口，等待用户输入；

前端获取输入后，将输入返回至后端，后端做对应的响应。

可选地，所述若事件类型为信息展示，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

判断信息展示内容是否为结束进程；

若是结束进程，则前端做相应结束进程的视图更新；

若不是结束进程，则前端等待后端推送直到接收到的信息展示内容为结束进程。

本发明的另一实施例提供了一种基于websocket实现交互式输入的系统，所述系统包括至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于websocket实现交互式输入的方法。

本发明的另一实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行上述的基于websocket实现交互式输入的方法。

本发明的另一种实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述的基于websocket实现交互式输入的方法。

有益效果：本发明公开了一种基于websocket实现交互式输入的方法及系统，相比于现有技术，本发明实施例可采用HTML5规范中的websocket协议，websocket协议具备状态性，每个连接的状态双方具有选择权，服务端可主动发送信息，为客户端与服务端之间的web交互提供了便利。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一种基于websocket实现交互式输入的方法较佳实施例的流程图；

图2为本发明一种用于基于websocket实现交互式输入的系统的较佳实施例的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下结合附图对本发明实施例进行介绍。

本发明实施例提供了一种基于websocket实现交互式输入的方法。请参阅图1，图1为本发明一种基于websocket实现交互式输入的方法较佳实施例的流程图。如图1所示，其包括步骤：

步骤S100、搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构；

步骤S200、前端通过websocket与后端建立连接；

步骤S300、前端向后端发送运行代码请求；

步骤S400、后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，并将响应结果发送至前端；

步骤S500、前端根据后端的响应结果执行对应的操作。

具体实施时，本发明实施例一种基于websocket实现交互式输入的方法，应用于web端的集成开发环境。为了实现交互式输入，采用传统的HTTP有比较多的技术难点。HTTP无状态的特性使得服务端在进行一次响应后会将socket抛弃，进而服务端失去了主动性，即是请求只能由客户端发起，服务端响应。

本发明实施例通过搭建基于交互式终端事件模型websocket后端服务及前端架构；前端使用websocket与后端建立连接；前端发送运行代码请求；后端接收并响应事件类型及内容；前端根据后端的响应结果执行对应的操作。本发明实施例中的前端是指客户端，后端指服务端。

websocket是全双工相互通信机制，其具备状态性，对于每个连接的状态是中断还是连续，双方具有选择权的，没有被协议约束。具备主动性，服务端可主动发送信息。基于websocket通信，加上预先设计的一套事件模型可实现web端交互式输入。

关于Web端IDE代码编译运行流程及控制台的数据通信实现。通信方式采用HTML5规范中的websocket协议，比起传统的HTTP协议，websocket的全双工相互通信机制在实现Web交互式终端中更加具有优势。本发明实施例不设计了一套关于交互式终端的事件模型，每个事件具有类型属性和内容属性，事件的类型代表对程序进程操作的类型。

在进一步地实施例中，搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构，包括：

通过websocket协议封装，搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务和前端架构。

具体实施时，搭建基本的websocket后端服务和前端架构，前后端都采用了socket,io，是WebSocket协议封装实现，具有易用的接口和心跳机制。心跳机制是指客户定时的发送特定数据给服务端，服务端接收后响应特定数据来确定双方连接仍然可靠。

进一步地，前端通过websocket与后端建立连接，包括：

前端发送websocket连接请求至后端；

后端对接收到的websocket连接请求进行连接响应，并将连接响应发送至前端；

前端接收到所述连接响应后，与后端建立连接。

具体实施时，客户端主动发送websocket连接请求到服务端，这里必须客户端主动请求，原因是websocket是HTTP的升级协议，在初始连接上需要客户端来请求。

进一步地，前端发送运行代码请求，包括：

前端获取用户编写好的代码，将运行代码请求发送至后端。

具体实施时，用户预先编写好代码，客户端获取用户编写好代码，客户端发送运行代码请求到服务端。

进一步地，后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，包括：

后端接收到运行代码请求，编译代码并运行；

后端维护程序进程，根据程序相应的终端的状态来响应客户端相应的事件类型和内容，生成响应结果。

具体实施时，服务端接受运行请求，编译代码，发送“编译中”事件，运行代码，发送“运行中”事件，在服务器中维护程序进程，根据程序相应的终端的状态来响应客户端相应的事件类型和内容，事件类型可以但不限于“请求输入”、“信息展示”。

在一些其他的实施例中，若事件类型为请求输入，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

前端展现输入入口，等待用户输入；

前端获取输入后，将输入返回至后端，后端做对应的响应。

具体实施时，如果事件类型是“请求输入”，客户端展现输入入口，等待用户输入，获得输入后返回给服务端，服务端再做响应。。

进一步地，若事件类型为信息展示，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

判断信息展示内容是否为结束进程；

若是结束进程，则前端做相应结束进程的视图更新；

若不是结束进程，则前端等待后端推送直到接收到的信息展示内容为结束进程。

具体实施时，如果类型是“信息展示”，进而判断信息展示内容是否为“结束进程”，是则客户端做相应结束进程的视图更新，否则展现信息与终端，并继续等待后端推送直到接受“结束进程”事件。

本发明另一实施例还提供了与方法实施例对应web交互式终端的模块结构，其中Web交互式终端包括4个模块，分别是基于websocket的后端服务，事件模型，错误重连，前端界面。

首先是基于websocket的后端服务，后端针对每个连接的维护一个socket，针对每次代码的运行维护一个C++进程，根据程序自身和前端命令来决定是否结束进程。

之后是事件模型，事件模型上主要分为两类，客户端发出及服务端发出。

其中客户端发出的事件如下：

sent_std_inpit，确定发送标准输入；

request_cancel，请求退出程序；

服务端发出的事件包括展示类和程序状态，其中展示类对应的事件具体如下：

show_std_output，展示一次标准输出；

show_std_error，展示一次标准错误；

request_std_inpit，请求客户端展示标准输入；

程序的状态的对应的事件如下：

program_compiling：编译中；

program_running:运行中；

program_end:进程结束。

错误重连模块的主要作用是当客户端与服务端的websocket连接断开时，客户端根据心跳机制判断到断开，之后请求重新连接，断开后服务端维护的程序进程设置一个超时时间，当这段时间内该用户再次连接，继续采用之前的程序，反之，则将进程关闭；

最后是前端界面，主要根据原生终端视图来设计一层伪终端界面，有主要的命令输入，结果输出等功能。

由以上方法实施例可知，本发明实施例提供了一种基于websocket实现交互式输入的，通过采用全双工相互通信的websocket协议进行前后端数据通信，以及根据Web端IDE应用的交互式输入终端设计的特定事件模型，从而实现交互Web端IDE应用的交互式输入终端。

需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，变可以交换执行等等。

本发明另一实施例提供一种基于websocket实现交互式输入的系统，如图2所示，系统10包括：

一个或多个处理器110以及存储器120，图2中以一个处理器110为例进行介绍，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。

处理器110用于完成，系统10的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。

存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于websocket实现交互式输入的方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行系统10的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于websocket实现交互式输入的方法。

存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据系统10使用所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至系统10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个单元存储在存储器120中，当被一个或者多个处理器110执行时，执行上述任意方法实施例中的基于websocket实现交互式输入的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S500。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S500。

作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦ROM(EEPROM)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速缓存存储器的随机存取存储器(RAM)。通过说明丽非限制，RAM可以以诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM、(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)以及直接Rambus(兰巴斯)RAM(DRRAM)之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。

本发明的另一种实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述方法实施例的基于websocket实现交互式输入的方法。例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S500。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

除了其他之外，诸如"能够'、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地不旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有学生输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。

已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供基于websocket实现交互式输入的方法及系统的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。

Claims (5)

1.一种基于websocket实现交互式输入的方法，其特征在于，应用于web端的集成开发环境，所述方法包括：

搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构；

前端通过websocket与后端建立连接；

前端向后端发送运行代码请求；

后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，并将响应结果发送至前端；

前端根据后端的响应结果执行对应的操作；

所述前端发送运行代码请求，包括：

前端获取用户编写好的代码，将运行代码请求发送至后端；

所述后端接收并响应代码请求对应的事件类型及内容，包括：

后端接收到运行代码请求，编译代码并运行；

后端维护程序进程，根据程序相应的终端的状态来响应客户端相应的事件类型和内容，生成响应结果；

若事件类型为请求输入，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

前端展现输入入口，等待用户输入；

前端获取输入后，将输入返回至后端，后端做对应的响应；

若事件类型为信息展示，则所述前端根据后端的响应结果执行对应的操作，包括：

判断信息展示内容是否为结束进程；

若是结束进程，则前端做相应结束进程的视图更新；

若不是结束进程，则前端等待后端推送直到接收到的信息展示内容为结束进程。

2.根据权利要求1所述的基于websocket实现交互式输入的方法，其特征在于，所述搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务及前端架构，包括：

通过websocket协议封装，搭建基于交互式终端事件模型websocket的后端服务和前端架构。

3.根据权利要求1所述基于websocket实现交互式输入的方法，其特征在于，所述前端通过websocket与后端建立连接，包括：

前端发送websocket连接请求至后端；

后端对接收到的websocket连接请求进行连接响应，并将连接响应发送至前端；

前端接收到所述连接响应后，与后端建立连接。

4.一种基于websocket实现交互式输入的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3任一项所述的基于websocket实现交互式输入的方法。

5.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行权利要求1-3任一项所述的基于websocket实现交互式输入的方法。