WebSocketとは...

双方向通信を低コストで行うための仕組みのこと
平たく言えばチャットとか、常に通信が開いたままの状態でサーバとやりとりするような通信方式の事
ws://とwss://という通信スキーマを使っている。httpとhttpsのようなもの
wsの挙動としては、まずhttpでハンドシェイクを行い、その後にwsにプロトコルを変更して通信する流れ
もっと詳しくは以下の記事を参照
https://qiita.com/chihiro/items/9d280704c6eff8603389

利用するライブラリ

StarscreamやSwiftWebSocket、Socket.io-client-swift
等色々ある
サーバ側がnode.jsの場合、基本的にSocketIOを使う模様
そのため、node.jsとのやりとりが簡単にできるSocket.io-client-swiftを使う
参考）https://github.com/socketio/socket.io-client-swift

実装

1.node.jsでサーバ側のプログラムを作成

今回サーバーがnode.jsなのでnodeのインストールが必要ですが、省きます
適当なフォルダにsocket.ioをインストール

npm install socket.io

1秒ごとに、現在のサーバー時間をクライアントに送るプログラム
"from_client"のイベントで送信された情報をコンソールに出力する

websocket_server.js

var http = require("http");
var server = http.createServer(function(req,res) {
    res.write("Hello World!!");
    res.end();
});

// socket.ioの準備
var io = require('socket.io')(server);

// クライアント接続時の処理
io.on('connection', function(socket) {
    console.log("client connected!!")

    // クライアント切断時の処理
    socket.on('disconnect', function() {
        console.log("client disconnected!!")
    });
    // クライアントからの受信を受ける (socket.on)
    socket.on("from_client", function(obj){
        console.log(obj)
    });
});

// とりあえず一定間隔でサーバ時刻を"全"クライアントに送る (io.emit)
var send_servertime = function() {
    var now = new Date();
    io.emit("from_server", now.toLocaleString());
    console.log(now.toLocaleString());
    setTimeout(send_servertime, 1000)
};
send_servertime();

server.listen(8080);

以下のコマンドを実行する

node websocket_server.js

成功すれば毎秒ログが表示されます

2. アプリ側を実装

Podfileに以下を記載し、pod install でSocketIOをinstallする

pod 'Socket.IO-Client-Swift', '~> 15.2.0'

以下コーディング内容

TestViewController.swift

import UIKit
import SocketIO

class TestViewController: UIViewController,UITableViewDataSource, UITableViewDelegate{
    
    let manager = SocketManager(socketURL: URL(string:"http://localhost:8080/")!, config: [.log(true), .compress])
    var socket : SocketIOClient!
    var dataList :NSMutableArray! = []
    
    @IBOutlet weak var testTableView: UITableView!
    @IBAction func tapButtonAction(_ sender: Any) {
        socket.emit("from_client", "button pushed!!")
    }
    @IBAction func reconnectButtonAction(_ sender: Any) {
        socket.connect()
    }
    @IBAction func desconnectButtonAction(_ sender: Any) {
        socket.disconnect()
    }
   
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        testTableView.delegate = self
        testTableView.dataSource = self
        
        socket = manager.defaultSocket
        
        socket.on(clientEvent: .connect){ data, ack in
            print("socket connected!")
        }
        
        socket.on(clientEvent: .disconnect){data, ack in
            print("socket disconnected!")
        }
        
        socket.on("from_server"){data, ack in
            if let message = data as? [String]{
                print(message[0])
                self.dataList.insert(message[0],at: 0)
                self.testTableView.reloadData()
            }
        }
        socket.connect()
    }
    
    
    func tableView(_ tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {
        return dataList.count
    }

    func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
        let cell = UITableViewCell(style: UITableViewCell.CellStyle.default, reuseIdentifier: "Cell")
        cell.textLabel?.text = dataList[indexPath.row] as? String;
        return cell
    }
}

localhostに繋ぎに行くため、ATSを許可しておく事
アプリを開いた段階でlocalhostとの通信が実行される
TapButtonを押すと、from_clientにデータが乗ってサーバー側へ送られる。
websocket_server.jsの以下の部分がクライアントからの情報を受け取る

    // クライアントからの受信を受ける (socket.on)
    socket.on("from_client", function(obj){
        console.log(obj)
    });

disconnectButtonを押すとsocketをdisconnectする
reconnectButtonを押すと再度connectionを張る

成功すると、こんな感じ

ちゃんとアプリでの動作がサーバに反映されている
disconnect、reconnectの動作が正常に動いているのがわかる

所感

StarscreamやSwiftWebSocketは、websocketが繋がらない場合にpollingなどをする場合自前で書かなければならないらしい
今回はSocket.io-client-swiftを利用したが、これを使う場合はサーバも必ずSocket.ioを使う必要がある
しかし、WebSocketが繋がらなかった時に代替手段としてLong Pollingやpollingを行ってくれるので、若干楽？
応用すれば様々なサービスで使えそう