WebSocket实现web即时通信(后端nodejs实现)

Posted 米仓山下

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了WebSocket实现web即时通信(后端nodejs实现)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

WebSocket实现web即时通信

一、首先看一下，HTTP、ajax轮询、long poll和WebSocket的区别：

1、HTTP 协议（短连接）：一个 Request 一个 Response。缺陷：通信只能由客户端发起。
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2、ajax轮询：
ajax轮询的原理非常简单，让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。
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）
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3、long poll：原理跟ajax轮询差不多，都是采用轮询的方式，不过采取的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回Response给客户端。直到有消息才返回，返回完之后，客户端再次建立连接，周而复始。基于事件的触发，一个事件接一个事件。long poll需要很高的并发，体现了同时容纳请求的能力。
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4、WebSocket：是html5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信(full-duplex)。一开始的握手需要借助HTTP请求完成。WebSocket的优势在于他的高实时性，以及传输过程中的低的资源消耗！
握手成功后，数据就直接从 TCP 通道传输，与 HTTP 无关了。Websocket的数据传输是frame形式传输的。
WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。
它的最大特点就是，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。
其他特点包括：
（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。
（2）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。
（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。
（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。

关于WebSocket的更多介绍可以参考
阮一峰——WebSocket 教程http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html

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二、通过nodejs和javascript实现一个网页聊天室

（参考：博客https://blog.csdn.net/u010136741/article/details/51612594?utm_source=copy；作者：柳木木_kylin ）
主要包括，聊天，改用户名，查看其他用户在线状态的功能。
大致流程为，用户访问网页，即进入聊天状态，成为新游客，通过底部的输入框，可以输入自己想说的话，点击发布，信息呈现给所有在聊天的人的页面。用户可以实时修改自己的昵称，用户离线上线都会实时广播给其他用户！
javascript 部分，连接websocket成功之后，主要是监听数据返回，和发送数据。
当用户编辑好内容，点击发送按钮是调用sendMessage方法，发送数据，如果需要修改昵称，则发送数据格式为"/nick 昵称"。
当服务器返回数据到客户端，我们通过appendLog方法对数据做处理，根据type字段，判断是显示用户离线在线信息，还是显示聊天信息。最后更新在线人数。

服务器端：WebSocket_chart_server.js

var WebSocket = require(‘ws‘);
var WebSocketServer = WebSocket.Server,
    wss = new WebSocketServer({port: 8180});
var uuid = require(‘node-uuid‘);
 
var clients = [];
 
function wsSend(type, client_uuid, nickname, message,clientcount) {
  for(var i=0; i<clients.length; i++) {
    var clientSocket = clients[i].ws;
    if(clientSocket.readyState === WebSocket.OPEN) {
      clientSocket.send(JSON.stringify({
        "type": type,
        "id": client_uuid,
        "nickname": nickname,
        "message": message,
        "clientcount":clientcount,
      }));
    }
  }
}
 
var clientIndex = 1;
 
wss.on(‘connection‘, function(ws) {
  var client_uuid = uuid.v4();
  var nickname = "游客"+clientIndex;
  clientIndex+=1;
  clients.push({"id": client_uuid, "ws": ws, "nickname": nickname});
  console.log(‘client [%s] connected‘, client_uuid);
 
  var connect_message = nickname + " 来了";
  wsSend("notification", client_uuid, nickname, connect_message,clients.length);
 
  ws.on(‘message‘, function(message) {
    if(message.indexOf(‘/nick‘) === 0) {
      var nickname_array = message.split(‘ ‘);
      if(nickname_array.length >= 2) {
        var old_nickname = nickname;
        nickname = nickname_array[1];
        var nickname_message = "用户 " + old_nickname + " 改名为： " + nickname;
        wsSend("nick_update", client_uuid, nickname, nickname_message,clients.length);
      }
    } else {
      wsSend("message", client_uuid, nickname, message,clients.length);
    }
  });
 
  var closeSocket = function(customMessage) {
    for(var i=0; i<clients.length; i++) {
        if(clients[i].id == client_uuid) {
            var disconnect_message;
            if(customMessage) {
                disconnect_message = customMessage;
            } else {
                disconnect_message = nickname + " 走了";
            }
 
          clients.splice(i, 1);
          wsSend("notification", client_uuid, nickname, disconnect_message,clients.length);
        }
    }
  }
  ws.on(‘close‘, function() {
      closeSocket();
  });
 
  process.on(‘SIGINT‘, function() {
      console.log("Closing things");
      closeSocket(‘Server has disconnected‘);
      process.exit();
  });
});

web端：WebSocket_chart_web.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
    <title>WebSocket chart application</title>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link rel="stylesheet" href="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.2/css/bootstrap.css">
    <link rel="stylesheet" href="http://cdn.bootcss.com/tether/1.3.2/css/tether.css"/>
    <script src="http://cdn.bootcss.com/jquery/2.2.4/jquery.js" ></script>
    <script src="http://cdn.bootcss.com/tether/1.3.2/js/tether.js"></script>
    <script src="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.2/js/bootstrap.js"></script>
    <script>
        var ws= new WebSocket(‘ws://localhost:8180‘);
        var nickname;
        ws.onopen = function(e){
            console.log(‘Connection to server opened‘);
        }
          function appendLog(type,nickname, message,clientcount) {
                  var messages = document.getElementById(‘messages‘);
                  var messageElem = document.createElement("li");
                  var preface_label;
            if(type===‘notification‘) {
                          preface_label = "<span class="label label-info">*</span>";
                      } else if(type===‘nick_update‘) {
                          preface_label = "<span class="label label-warning">*</span>";
                      } else {
                          preface_label = "<span class="label label-success">" + nickname + "</span>";
                      }
                  var message_text = "<h2>" + preface_label + "  " + message + "</h2>";
                  messageElem.innerHTML = message_text;
                  messages.appendChild(messageElem);
            var count_people = document.getElementById("count_people");
                        count_people.innerHTML = clientcount;
 
            }
        ws.onmessage = function(e){
            var data = JSON.parse(e.data);
            nickname = data.nickname;
                  appendLog(data.type,data.nickname, data.message,data.clientcount);
                console.log("ID: [%s] = %s", data.id, data.message);
 
 
        }
        function sendMessage(){
            var message = $(‘#message‘).val().trim();
            if(message.length<1){
                alert("不能发送空内容！");
                return;
            }
            ws.send($(‘#message‘).val());
            $(‘#message‘).val("");
            $(‘#message‘).focus();
            console.log(ws.bufferedAmount);
        }
    </script>
</head>
<body lang="cn">
    <div class="vertical-center">
    <div class="container">
        <h2>多人在线聊天DEMO</h2>
    <hr />
    <p>当前在线人数：<span id="count_people">0</span></p>
     <ul id="messages" class="list-unstyled">
 
        </ul>
        <hr />
       <form role="form" id="chat_form" onsubmit="sendMessage(); return false;">
            <div class="form-group">
                <input class="form-control" type="text" name="message" id="message"
                      placeholder="输入聊天内容" value="" autofocus/>
            </div>
               <button type="button" id="send" class="btn btn-primary"
          onclick="sendMessage();">发送!</button>
    </form>
    </div>
    </div>
</body>
</html>

 






































以上是关于WebSocket实现web即时通信(后端nodejs实现)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

用于WEB端的即时通讯的框架Socket.IO

如何用websocket+nodejs实现web即时通信服务端

前端webSocket基础应用

深入即时通讯开发协议WebSocket协议细节

如何用WebSocket打造Web端IM即时通讯聊天

Node.js+websocket+mongodb实现即时聊天室