沉寂了一周,我开发了一个聊天室

开发 前端
今天,我们来从零开始开发一款聊天室。好,我们现在就开始。

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 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

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。

建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。

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。

数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。

可以发送文本,也可以发送二进制数据。

没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。

协议标识符是ws(如果加密,则为wss),即ws对应http,wss对应https。服务器网址就是 URL。即ws://www.xx.com或wss://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。

2.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

  1. // Create WebSocket connection
  2. const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080'); // 这里的地址是服务器的websocket服务地址 
  3.  
  4. // Connection opened 
  5. socket.onopen = function(evt) {  
  6.   console.log("Connection open ...");  
  7.   ws.send("Hello WebSockets!"); 
  8. }; 
  9.  
  10. // Listen for messages 
  11. socket.onmessage = function(evt) { 
  12.   console.log( "Received Message: " + evt.data); 
  13.   socket.close(); 
  14. }; 
  15.  
  16. // Connection closed 
  17. socket.onclose = function(evt) { 
  18.   console.log("Connection closed."); 
  19. }; 

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ws与nodejs-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

  1. <template> 
  2.   <div class="home"
  3.     <div class="count"
  4.       <p>在线人数:{{ count }}</p> 
  5.     </div> 
  6.     <div class="content"
  7.       <div class="chat-box" ref="chatBox"
  8.         <div 
  9.           v-for="(item, index) in chatArr" 
  10.           :key="index" 
  11.           class="chat-item" 
  12.         > 
  13.           <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine"
  14.             <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}</p> 
  15.             <p class="user" :style="{ background: bg }"
  16.               {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
  17.             </p> 
  18.           </div> 
  19.           <div v-else class="chat-msg other"
  20.             <p class="user" :style="{ background: item.bg }"
  21.               {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
  22.             </p> 
  23.             <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}</p> 
  24.           </div> 
  25.         </div> 
  26.       </div> 
  27.     </div> 
  28.     <div class="footer"
  29.       <textarea 
  30.         placeholder="说点什么..." 
  31.         v-model="textValue" 
  32.         autofocus 
  33.         ref="texta" 
  34.         @keyup.enter="send" 
  35.       ></textarea> 
  36.       <div class="send-box"
  37.         <p class="send active" @click="send">发送</p> 
  38.       </div> 
  39.     </div> 
  40.   </div> 
  41. </template> 
  42.  
  43. <script> 
  44. import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue"
  45. export default { 
  46.   name"Home"
  47.   setup() { 
  48.     let socket = null
  49.     const path = "ws://localhost:3000/"; // 本地服务器地址 
  50.     const textValue = ref(""); 
  51.     const chatBox = ref(null); 
  52.     const texta = ref(null); 
  53.     const count = ref(0); 
  54.     const name = new Date().getTime().toString(); 
  55.     const bg = randomRgb(); 
  56.     const chatArr = reactive([]); 
  57.     function init() { 
  58.       if (typeof WebSocket === "undefined") { 
  59.         alert("您的浏览器不支持socket"); 
  60.       } else { 
  61.         socket = new WebSocket(path); 
  62.         socket.onopen = open
  63.         socket.onerror = error; 
  64.         socket.onclose = closed; 
  65.         socket.onmessage = getMessage; 
  66.         window.onbeforeunload = function(e) { 
  67.           e = e || window.event; 
  68.           if (e) { 
  69.             e.returnValue = "关闭提示"
  70.             socket.close(); 
  71.           } 
  72.           socket.close(); 
  73.           return "关闭提示"
  74.         }; 
  75.       } 
  76.     } 
  77.     function open() { 
  78.       alert("socket连接成功"); 
  79.     } 
  80.     function error() { 
  81.       alert("连接错误"); 
  82.     } 
  83.     function closed() { 
  84.       alert("socket关闭"); 
  85.     } 
  86.     async function getMessage(msg) { 
  87.       if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { 
  88.         console.log(JSON.parse(msg.data)); 
  89.         count.value = msg.data; 
  90.       } else { 
  91.         const obj = JSON.parse(msg.data); 
  92.         chatArr.push(obj); 
  93.       } 
  94.       await nextTick(); 
  95.       chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; 
  96.     } 
  97.     function randomRgb() { 
  98.       let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  99.       let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  100.       let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  101.       return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"
  102.     } 
  103.     function send() { 
  104.       if (textValue.value.trim().length > 0) { 
  105.         const obj = { 
  106.           namename
  107.           txt: textValue.value, 
  108.           bg: bg, 
  109.         }; 
  110.         socket.send(JSON.stringify(obj)); 
  111.         textValue.value = ""
  112.         texta.value.focus(); 
  113.       } 
  114.     } 
  115.     function close() { 
  116.       alert("socket已经关闭"); 
  117.     } 
  118.     onMounted(() => { 
  119.       init(); 
  120.     }); 
  121.     onUnmounted(() => { 
  122.       socket.onclose = close
  123.     }); 
  124.     return { 
  125.       send, 
  126.       textValue, 
  127.       chatArr, 
  128.       name
  129.       bg, 
  130.       chatBox, 
  131.       texta, 
  132.       randomRgb, 
  133.       count
  134.     }; 
  135.   }, 
  136. }; 
  137. </script> 

至于样式文件,这里我也贴出来。

  1. html,body{ 
  2.   background-color: #e8e8e8; 
  3.   user-select: none; 
  4. ::-webkit-scrollbar { 
  5.   width: 8px; 
  6.   height: 8px; 
  7.   display: none; 
  8. ::-webkit-scrollbar-thumb { 
  9.   background-color: #D1D1D1; 
  10.   border-radius: 3px; 
  11.   -webkit-border-radius: 3px; 
  12.   border-left: 2px solid transparent; 
  13.   border-top: 2px solid transparent; 
  14. *{ 
  15.   margin: 0; 
  16.   padding: 0; 
  17. .mine { 
  18.   justify-content: flex-end
  19. .other { 
  20.   justify-content: flex-start; 
  21. .mineBg { 
  22.   background: #98e165; 
  23. .otherBg { 
  24.   background: #fff; 
  25. .home { 
  26.   position: fixed; 
  27.   top: 0; 
  28.   left: 50%; 
  29.   transform: translateX(-50%); 
  30.   width: 100%; 
  31.   height: 100%; 
  32.   min-width: 360px; 
  33.   min-height: 430px; 
  34.   box-shadow: 0 0 24px 0 rgb(19 70 80 / 25%); 
  35. .count
  36.   height: 5%; 
  37.   display: flex; 
  38.   justify-content: center; 
  39.   align-items: center; 
  40.   background: #EEEAE8; 
  41.   font-size: 16px; 
  42. .content { 
  43.   width: 100%; 
  44.   height: 80%; 
  45.   background-color: #f4f4f4; 
  46.   overflow: hidden; 
  47. .footer { 
  48.   position: fixed; 
  49.   bottom: 0; 
  50.   width: 100%; 
  51.   height: 15%; 
  52.   background-color: #fff; 
  53. .footer textarea { 
  54.   width: 100%; 
  55.   height: 50%; 
  56.   background: #fff; 
  57.   border: 0; 
  58.   box-sizing: border-box; 
  59.   resize: none; 
  60.   outline: none; 
  61.   padding: 10px; 
  62.   font-size: 16px; 
  63. .send-box { 
  64.   display: flex; 
  65.   height: 40%; 
  66.   justify-content: flex-end
  67.   align-items: center; 
  68. .send { 
  69.   margin-right: 20px; 
  70.   cursor: pointer; 
  71.   border-radius: 3px; 
  72.   background: #f5f5f5; 
  73.   z-index: 21; 
  74.   font-size: 16px; 
  75.   padding: 8px 20px; 
  76. .send:hover { 
  77.   filter: brightness(110%); 
  78. .active { 
  79.   background: #98e165; 
  80.   color: #fff; 
  81. .chat-box { 
  82.   height: 100%; 
  83.   padding:0 20px; 
  84.   overflow-y: auto; 
  85. .chat-msg { 
  86.   display: flex; 
  87.   align-items: center; 
  88. .user { 
  89.   font-weight: bold; 
  90.   color: #fff; 
  91.   position: relative
  92.   word-wrap: break-word; 
  93.   box-shadow: 0 2px 12px 0 rgba(0, 0, 0, 0.1); 
  94.   width: 60px; 
  95.   height: 60px; 
  96.   line-height: 60px; 
  97.   border-radius:8px ; 
  98.   text-align: center; 
  99. .msg { 
  100.   margin: 0 5px; 
  101.   max-width: 74%; 
  102.   white-space: normal; 
  103.   word-break: break-all
  104.   color: #333; 
  105.   border-radius: 8px; 
  106.   padding: 10px; 
  107.   text-align: justify; 
  108.   font-size: 16px; 
  109.   box-shadow: 0px 0px 10px #f4f4f4; 
  110. .chat-item { 
  111.   margin: 20px 0; 
  112.   animation: up-down 1s both; 
  113. @keyframes up-down { 
  114.   0% { 
  115.     opacity: 0; 
  116.     transform: translate3d(0, 20px, 0); 
  117.   } 
  118.  
  119.   100% { 
  120.     opacity: 1; 
  121.     transform: none; 
  122.   } 

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。

  1. const ws = require("nodejs-websocket"); 
  2. const server = ws.createServer((conn) => { 
  3.   conn.on("text", (str) => { 
  4.     broadcast(str); 
  5.   }); 
  6.   conn.on("error", (err) => { 
  7.     console.log(err); 
  8.   }); 
  9. }); 
  10. server.listen(3000, function () { 
  11.   console.log("open"); 
  12. }); 
  13. // 群发消息 
  14. function broadcast(data) { 
  15.   server.connections.forEach((conn) => { 
  16.     conn.sendText(data); 
  17.   }); 

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‍

  1. <template> 
  2.   <div class="home"
  3.     <div class="count"
  4.       <p>在线人数:{{ count }}</p> 
  5.     </div> 
  6.     <div class="content"
  7.       <div class="chat-box" ref="chatBox"
  8.         <div 
  9.           v-for="(item, index) in chatArr" 
  10.           :key="index" 
  11.           class="chat-item" 
  12.         > 
  13.           <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine"
  14.             <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}</p> 
  15.             <p class="user" :style="{ background: bg }"
  16.               {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
  17.             </p> 
  18.           </div> 
  19.           <div v-else class="chat-msg other"
  20.             <p class="user" :style="{ background: item.bg }"
  21.               {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
  22.             </p> 
  23.             <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}</p> 
  24.           </div> 
  25.         </div> 
  26.       </div> 
  27.     </div> 
  28.     <div class="footer"
  29.       <textarea 
  30.         placeholder="说点什么..." 
  31.         v-model="textValue" 
  32.         autofocus 
  33.         ref="texta" 
  34.         @keyup.enter="send" 
  35.       ></textarea> 
  36.       <div class="send-box"
  37.         <p class="send active" @click="send">发送</p> 
  38.       </div> 
  39.     </div> 
  40.   </div> 
  41. </template> 
  42.  
  43. <script> 
  44. import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue"
  45. export default { 
  46.   name"Home"
  47.   setup() { 
  48.     let socket = null
  49.     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 
  50.     const textValue = ref(""); 
  51.     const chatBox = ref(null); 
  52.     const texta = ref(null); 
  53.     const count = ref(0); 
  54.     const name = new Date().getTime().toString(); 
  55.     const bg = randomRgb(); 
  56.     const chatArr = reactive([]); 
  57.     function init() { 
  58.       if (typeof WebSocket === "undefined") { 
  59.         alert("您的浏览器不支持socket"); 
  60.       } else { 
  61.         socket = new WebSocket(path); 
  62.         socket.onopen = open
  63.         socket.onerror = error; 
  64.         socket.onclose = closed; 
  65.         socket.onmessage = getMessage; 
  66.         window.onbeforeunload = function(e) { 
  67.           e = e || window.event; 
  68.           if (e) { 
  69.             e.returnValue = "关闭提示"
  70.             socket.close(); 
  71.           } 
  72.           socket.close(); 
  73.           return "关闭提示"
  74.         }; 
  75.       } 
  76.     } 
  77.     function open() { 
  78.       alert("socket连接成功"); 
  79.     } 
  80.     function error() { 
  81.       alert("连接错误"); 
  82.     } 
  83.     function closed() { 
  84.       alert("socket关闭"); 
  85.     } 
  86.     async function getMessage(msg) { 
  87.       if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { 
  88.         console.log(JSON.parse(msg.data)); 
  89.         count.value = msg.data; 
  90.       } else { 
  91.         const obj = JSON.parse(msg.data); 
  92.         chatArr.push(obj); 
  93.       } 
  94.       await nextTick(); 
  95.       chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; 
  96.     } 
  97.     function randomRgb() { 
  98.       let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  99.       let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  100.       let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
  101.       return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"
  102.     } 
  103.     function send() { 
  104.       if (textValue.value.trim().length > 0) { 
  105.         const obj = { 
  106.           namename
  107.           txt: textValue.value, 
  108.           bg: bg, 
  109.         }; 
  110.         socket.send(JSON.stringify(obj)); 
  111.         textValue.value = ""
  112.         texta.value.focus(); 
  113.       } 
  114.     } 
  115.     function close() { 
  116.       alert("socket已经关闭"); 
  117.     } 
  118.     onMounted(() => { 
  119.       init(); 
  120.     }); 
  121.     onUnmounted(() => { 
  122.       socket.onclose = close
  123.     }); 
  124.     return { 
  125.       send, 
  126.       textValue, 
  127.       chatArr, 
  128.       name
  129.       bg, 
  130.       chatBox, 
  131.       texta, 
  132.       randomRgb, 
  133.       count
  134.     }; 
  135.   }, 
  136. }; 
  137. </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。

  1. const fs = require("fs"); 
  2. const httpServ = require("https"); 
  3. const WebSocketServer = require("ws").Server; // 引用Server类 
  4.  
  5. const cfg = { 
  6.   port: 3456, 
  7.   ssl_key: "../../https/xxx.key", // 配置https所需的文件2 
  8.   ssl_cert: "../../https/xxx.crt", // 配置https所需的文件1 
  9. }; 
  10.  
  11. // 创建request请求监听器 
  12. const processRequest = (req, res) => { 
  13.   res.writeHead(200); 
  14.   res.end("Websocket linked successfully"); 
  15. }; 
  16.  
  17. const app = httpServ 
  18.   .createServer( 
  19.     { 
  20.       // 向server传递key和cert参数 
  21.       key: fs.readFileSync(cfg.ssl_key), 
  22.       cert: fs.readFileSync(cfg.ssl_cert), 
  23.     }, 
  24.     processRequest 
  25.   ) 
  26.   .listen(cfg.port); 
  27.  
  28. // 实例化WebSocket服务器 
  29. const wss = new WebSocketServer({ 
  30.   server: app, 
  31. }); 
  32. // 群发 
  33. wss.broadcast = function broadcast(data) { 
  34.     wss.clients.forEach(function each(client) { 
  35.       client.send(data); 
  36.     }); 
  37. }; 
  38. // 如果有WebSocket请求接入,wss对象可以响应connection事件来处理 
  39. wss.on("connection", (wsConnect) => { 
  40.   console.log("Server monitoring"); 
  41.   wss.broadcast(wss._server._connections); 
  42.   wsConnect.on("message", (message) => { 
  43.     wss.broadcast(message); 
  44.   }); 
  45.   wsConnect.on("close"function close() { 
  46.     console.log("disconnected"); 
  47.     wss.broadcast(wss._server._connections); 
  48.   }); 
  49. }); 

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。

  1. location /wsline/ { 
  2.      proxy_pass https://xxx:3456/; 
  3.      proxy_http_version 1.1; 
  4.      proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; 
  5.      proxy_set_header Connection "Upgrade"
  6.      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
  7.      proxy_set_header Host $http_host; 
  8.      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; 
  9.      proxy_set_header X-Forwarded-Proto https; 
  10.      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。

 

责任编辑:姜华 来源: 前端历劫之路
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