沉寂了一周,我开发了一个聊天室

共 12035字,需浏览 25分钟

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2021-02-11 11:03

前言

最近一周没有发文章了,我在这里向大家说一声抱歉。今天,我们来从零开始开发一款聊天室。好,我们现在就开始。

了解WebSocket

开发聊天室,我们需要用到WebSocket这个网络通信协议,那么为什么会用到它呢?

我们首先来引用阮一峰大佬的一篇文章一段话:

初次接触 WebSocket 的人,都会问同样的问题:我们已经有了 HTTP 协议,为什么还需要另一个协议?它能带来什么好处?

答案很简单,因为 HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起。

举例来说,我们想了解今天的天气,只能是客户端向服务器发出请求,服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

这种单向请求的特点,注定了如果服务器有连续的状态变化,客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询":每隔一段时候,就发出一个询问,了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

轮询的效率低,非常浪费资源(因为必须不停连接,或者 HTTP 连接始终打开)。因此,工程师们一直在思考,有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。

我们来借用MDN网站上的官方介绍总结一下:

WebSockets 是一种先进的技术。它可以在用户的浏览器和服务器之间打开交互式通信会话。使用此API,您可以向服务器发送消息并接收事件驱动的响应,而无需通过轮询服务器的方式以获得响应。

WebSocket 协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。

WebSocket特点

  1. 服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。
  2. 建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。
  3. 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用 HTTP 协议,因此握手时不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器。
  4. 数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。
  5. 可以发送文本,也可以发送二进制数据。
  6. 没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。
  7. 协议标识符是ws(如果加密,则为wss),即ws对应httpwss对应https。服务器网址就是 URL。即ws://www.xx.comwss://www.xx.com

WebSocket客户端常用API

WebSocket 对象提供了用于创建和管理 WebSocket连接,以及可以通过该连接发送和接收数据的 API。

使用WebSocket()构造函数来构造一个WebSocket

属性

  1. WebSocket.onopen

    用于指定连接成功后的回调函数。

  2. WebSocket.onmessage

    用于指定当从服务器接受到信息时的回调函数。

  3. WebSocket.onclose

    用于指定连接关闭后的回调函数。

  4. WebSocket.onerror

    用于指定连接失败后的回调函数。

方法

  1. WebSocket.close()

关闭当前链接。

  1. WebSocket.send(data)

客户端发送数据到服务器,对要传输的数据进行排队。

客户端举例

// Create WebSocket connection.const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080'); // 这里的地址是服务器的websocket服务地址
// Connection openedsocket.onopen = function(evt) { console.log("Connection open ..."); ws.send("Hello WebSockets!");};
// Listen for messagessocket.onmessage = function(evt) { console.log( "Received Message: " + evt.data); socket.close();};
// Connection closedsocket.onclose = function(evt) { console.log("Connection closed.");};

常用的WebSocket服务端

这里服务端我们使用Node.js,这里向大家介绍几个常用的库。

  1. ws
  2. socket.io
  3. nodejs-websocket

具体用法,大家可以上网浏览详细文档,这里就不一一介绍啦。不过在这篇文章中。我将会给大家使用wsnodejs-websocket这两个模块来分别进行项目开发。

客户端与服务端都介绍完啦!我们就赶快行动起来吧!

开发本地端(或局域网)聊天室(第一种)

我们将基于Vue.js@3.0开发聊天室,原因是拥抱新技术。怎么搭建vue脚手架,这里就不介绍了,想必大家也会。我们直接就上代码。

客户端

<template>  <div class="home">    <div class="count">      <p>在线人数:{{ count }}p>    div>    <div class="content">      <div class="chat-box" ref="chatBox">        <div          v-for="(item, index) in chatArr"          :key="index"          class="chat-item"        >          <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine">            <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}p>            <p class="user" :style="{ background: bg }">              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }}            p>          div>          <div v-else class="chat-msg other">            <p class="user" :style="{ background: item.bg }">              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }}            p>            <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}p>          div>        div>      div>    div>    <div class="footer">      <textarea        placeholder="说点什么..."        v-model="textValue"        autofocus        ref="texta"        @keyup.enter="send"      >textarea>      <div class="send-box">        <p class="send active" @click="send">发送p>      div>    div>  div>template>
<script>import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue";export default { name: "Home", setup() { let socket = null;    const path = "ws://localhost:3000/"// 本地服务器地址 const textValue = ref(""); const chatBox = ref(null); const texta = ref(null); const count = ref(0); const name = new Date().getTime().toString(); const bg = randomRgb(); const chatArr = reactive([]); function init() { if (typeof WebSocket === "undefined") { alert("您的浏览器不支持socket"); } else { socket = new WebSocket(path); socket.onopen = open; socket.onerror = error; socket.onclose = closed; socket.onmessage = getMessage; window.onbeforeunload = function(e) { e = e || window.event; if (e) { e.returnValue = "关闭提示"; socket.close(); } socket.close(); return "关闭提示"; }; } } function open() { alert("socket连接成功"); } function error() { alert("连接错误"); } function closed() { alert("socket关闭"); } async function getMessage(msg) { if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { console.log(JSON.parse(msg.data)); count.value = msg.data; } else { const obj = JSON.parse(msg.data); chatArr.push(obj); } await nextTick(); chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; } function randomRgb() { let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"; } function send() { if (textValue.value.trim().length > 0) { const obj = { name: name, txt: textValue.value, bg: bg, }; socket.send(JSON.stringify(obj)); textValue.value = ""; texta.value.focus(); } } function close() { alert("socket已经关闭"); } onMounted(() => { init(); }); onUnmounted(() => { socket.onclose = close; }); return { send, textValue, chatArr, name, bg, chatBox, texta, randomRgb, count, }; },};script>

至于样式文件,这里我也贴出来。

html,body{  background-color: #e8e8e8;  user-select: none;}::-webkit-scrollbar {  width: 8px;  height: 8px;  display: none;}::-webkit-scrollbar-thumb {  background-color: #D1D1D1;  border-radius: 3px;  -webkit-border-radius: 3px;  border-left: 2px solid transparent;  border-top: 2px solid transparent;}*{  margin: 0;  padding: 0;}.mine {  justify-content: flex-end;}.other {  justify-content: flex-start;}.mineBg {  background: #98e165;}.otherBg {  background: #fff;}.home {  position: fixed;  top: 0;  left: 50%;  transform: translateX(-50%);  width: 100%;  height: 100%;  min-width: 360px;  min-height: 430px;  box-shadow: 0 0 24px 0 rgb(19 70 80 / 25%);}.count{  height: 5%;  display: flex;  justify-content: center;  align-items: center;  background: #EEEAE8;  font-size: 16px;}.content {  width: 100%;  height: 80%;  background-color: #f4f4f4;  overflow: hidden;}.footer {  position: fixed;  bottom: 0;  width: 100%;  height: 15%;  background-color: #fff;}.footer textarea {  width: 100%;  height: 50%;  background: #fff;  border: 0;  box-sizing: border-box;  resize: none;  outline: none;  padding: 10px;  font-size: 16px;}.send-box {  display: flex;  height: 40%;  justify-content: flex-end;  align-items: center;}.send {  margin-right: 20px;  cursor: pointer;  border-radius: 3px;  background: #f5f5f5;  z-index: 21;  font-size: 16px;  padding: 8px 20px;}.send:hover {  filter: brightness(110%);}.active {  background: #98e165;  color: #fff;}.chat-box {  height: 100%;  padding:0 20px;  overflow-y: auto;}.chat-msg {  display: flex;  align-items: center;}.user {  font-weight: bold;  color: #fff;  position: relative;  word-wrap: break-word;  box-shadow: 0 2px 12px 0 rgba(0, 0, 0, 0.1);  width: 60px;  height: 60px;  line-height: 60px;  border-radius:8px ;  text-align: center;}.msg {  margin: 0 5px;  max-width: 74%;  white-space: normal;  word-break: break-all;  color: #333;  border-radius: 8px;  padding: 10px;  text-align: justify;  font-size: 16px;  box-shadow: 0px 0px 10px #f4f4f4;}.chat-item {  margin: 20px 0;  animation: up-down 1s both;}@keyframes up-down {  0% {    opacity: 0;    transform: translate3d(0, 20px, 0);  }
100% { opacity: 1; transform: none; }}

服务端

这里使用的是Node.js。

nodejs-websocket:websocket服务器和客户端的nodejs模块。

const ws = require("nodejs-websocket");const server = ws.createServer((conn) => {  conn.on("text", (str) => {    broadcast(str);  });  conn.on("error", (err) => {    console.log(err);  });});server.listen(3000, function () {  console.log("open");});// 群发消息function broadcast(data) {  server.connections.forEach((conn) => {    conn.sendText(data);  });}

项目一览


在线人数为零,这不是bug,是因为当时在本地端没有做,只是放上了这个版块。不过,在云服务端我已经放上了这个功能。那么,我们来看一下吧。

开发云端聊天室(第二种)

客户端

<template>  <div class="home">    <div class="count">      <p>在线人数:{{ count }}p>    div>    <div class="content">      <div class="chat-box" ref="chatBox">        <div          v-for="(item, index) in chatArr"          :key="index"          class="chat-item"        >          <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine">            <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}p>            <p class="user" :style="{ background: bg }">              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }}            p>          div>          <div v-else class="chat-msg other">            <p class="user" :style="{ background: item.bg }">              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }}            p>            <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}p>          div>        div>      div>    div>    <div class="footer">      <textarea        placeholder="说点什么..."        v-model="textValue"        autofocus        ref="texta"        @keyup.enter="send"      >textarea>      <div class="send-box">        <p class="send active" @click="send">发送p>      div>    div>  div>template>
<script>import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue";export default { name: "Home", setup() { let socket = null; const path = "wss:/xxx.com/wsline/"; // 这个网址只是测试网址,这里只是说明云服务地址 const textValue = ref(""); const chatBox = ref(null); const texta = ref(null); const count = ref(0); const name = new Date().getTime().toString(); const bg = randomRgb(); const chatArr = reactive([]); function init() { if (typeof WebSocket === "undefined") { alert("您的浏览器不支持socket"); } else { socket = new WebSocket(path); socket.onopen = open; socket.onerror = error; socket.onclose = closed; socket.onmessage = getMessage; window.onbeforeunload = function(e) { e = e || window.event; if (e) { e.returnValue = "关闭提示"; socket.close(); } socket.close(); return "关闭提示"; }; } } function open() { alert("socket连接成功"); } function error() { alert("连接错误"); } function closed() { alert("socket关闭"); } async function getMessage(msg) { if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { console.log(JSON.parse(msg.data)); count.value = msg.data; } else { const obj = JSON.parse(msg.data); chatArr.push(obj); } await nextTick(); chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; } function randomRgb() { let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"; } function send() { if (textValue.value.trim().length > 0) { const obj = { name: name, txt: textValue.value, bg: bg, }; socket.send(JSON.stringify(obj)); textValue.value = ""; texta.value.focus(); } } function close() { alert("socket已经关闭"); } onMounted(() => { init(); }); onUnmounted(() => { socket.onclose = close; }); return { send, textValue, chatArr, name, bg, chatBox, texta, randomRgb, count, }; },};script>

样式文件同本地端样式,可以查看上方的代码。

服务端

这里我使用了ws模块,并且我也搭建了https服务器,并使用了更为安全的wss协议。接下来,我们来看下是怎么操作的。

const fs = require("fs");const httpServ = require("https");const WebSocketServer = require("ws").Server; // 引用Server类
const cfg = { port: 3456, ssl_key: "../../https/xxx.key", // 配置https所需的文件2 ssl_cert: "../../https/xxx.crt", // 配置https所需的文件1};
// 创建request请求监听器const processRequest = (req, res) => { res.writeHead(200); res.end("Websocket linked successfully");};
const app = httpServ .createServer( { // 向server传递key和cert参数 key: fs.readFileSync(cfg.ssl_key), cert: fs.readFileSync(cfg.ssl_cert), }, processRequest ) .listen(cfg.port);
// 实例化WebSocket服务器const wss = new WebSocketServer({ server: app,});// 群发wss.broadcast = function broadcast(data) { wss.clients.forEach(function each(client) { client.send(data); });};// 如果有WebSocket请求接入,wss对象可以响应connection事件来处理wss.on("connection", (wsConnect) => { console.log("Server monitoring"); wss.broadcast(wss._server._connections); wsConnect.on("message", (message) => { wss.broadcast(message); }); wsConnect.on("close", function close() { console.log("disconnected"); wss.broadcast(wss._server._connections); });});

我们在云服务上启动命令。

启动成功!


这里还没有结束,因为你使用的是ip地址端口,必须转发到域名上。所以我使用的nginx进行转发,配置如下参数。

    location /wsline/ {         proxy_pass https://xxx:3456/;         proxy_http_version 1.1;         proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;         proxy_set_header Connection "Upgrade";         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;         proxy_set_header Host $http_host;         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;         proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;         proxy_redirect off;    }

那么,重启云端服务器,看下效果。

项目一览


那么,到这里一款云端聊天室就这么做成了,可以实时显示在线人数,这样你就可以知道有多少人在这里跟你聊天。

结语

谢谢阅读,希望我没有浪费你的时间。看完文章了,那么赶快行动起来吧,开发一款属于自己的聊天室。

有朋自远方来,不亦乐乎。


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