nodejs-websocket介绍

websocket 是一种网络通信协议，一般用来进行实时通信会使用到

为什么要用 websocket

websocket 协议和 http 协议类似，http 协议有一个缺陷，只能由客户方端发起请求，服务端根据请求 url 和传过去的参数返回对应结果

websocket 是双向通信的，只要 websocket 连接建立起来，可以由客户端给服务端发送数据，也可以由服务端主动给客户端发送数据

websocket 适用场景：聊天室

简介

websocket 相关简介，可以看阮老师的文章

用法

服务端nodejs-websocket

nodejs 可以通过nodejs-websocket来实现创建一个 websocket 的服务

// websocket.js
const ws = require('nodejs-websocket')

const createServer = () => {
  let server = ws.createServer(connection => {
    connection.on('text', function(result) {
      console.log('发送消息', result)
    })
    connection.on('connect', function(code) {
      console.log('开启连接', code)
    })
    connection.on('close', function(code) {
      console.log('关闭连接', code)
    })
    connection.on('error', function(code) {
      console.log('异常关闭', code)
    })
  })
  return server
}

module.exports = createServer()

nodejs-websocket用法

文档地址：https://www.npmjs.com/package/nodejs-websocket

node 创建的 websocket 服务，主要包含三个概念

WS: 引入nodejs-websocket后的主要对象

• ws.createServer([options], [callback])：创建一个 server 对象
• ws.connect(URL, [options], [callback])：创建一个 connect 对象，一般由客户端链接服务端 websocket 服务时创建
• ws.setBinaryFragmentation(bytes)：设置传输二进制文件的最小尺寸，默认 512kb
• setMaxBufferLength：设置传输二进制文件的最大尺寸，默认 2M

Server：通过 ws.createServer 创建

Function

• server.listen(port, [host], [callback]): 传入端口和主机地址后，开启一个 websocket 服务
• server.close([callback]): 关闭 websocket 服务
• server.connections: 返回包含所有 connection 的数组，可以用来广播所有消息

// 服务端广播
function broadcast(server, msg) {
  server.connections.forEach(function(conn) {
    conn.sendText(msg)
  })
}

Event

可以通过server.on('event', (res) => {console.log(res)})调用

• Event: 'listening()'：调用server.listen会触发当前事件
• Event: 'close()'： 当服务关闭时触发该事件，如果有任何一个 connection 保持链接，都不会触发该事件
• Event: 'error(errObj)'：发生错误时触发，此事件后会直接调用 close 事件
• Event: 'connection(conn)'：建立新链接（完成握手后）触发，conn 是连接的实例对象

Connection：每一个客户端创建连接时的实例

Function

• connection.sendText(str, [callback])：发送字符串给另一侧，可以由服务端发送字符串数据给客户端
• connection.beginBinary()：要求连接开始传输二进制，返回一个WritableStream
• connection.sendBinary(data, [callback]): 发送一个二进制块，类似connection.beginBinary().end(data)
• connection.send(data, [callback]): 发送一个字符串或者二进制内容到客户端，如果发送的是文本，类似于sendText()，如果发送的是二进制，类似于sendBinary(),
  callback将监听发送完成的回调
• connection.close([code, [reason]])：开始关闭握手（发送一个关闭指令）
• connection.server：如果服务是 nodejs 启动，这里会保留 server 的引用
• connection.readyState：一个常量，表示连接的当前状态

connection.CONNECTING：值为 0，表示正在连接
connection.OPEN：值为 1，表示连接成功，可以通信了
connection.CLOSING：值为 2，表示连接正在关闭。
connection.CLOSED：值为 3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。

• connection.outStream: 存储connection.beginBinary()返回的OutStream对象，没有则返回 null
• connection.path：表示建立连接的路径
• connection.headers：只读请求头的 name 的 value 对应的 object 对象
• connection.protocols：客户端请求的协议数组，没有则返回空数组
• connection.protocol：同意连接的协议，如果有这个协议，它会包含在connection.protocols数组里面

Event

• Event: 'close(code, reason)': 连接关闭时触发
• Event: 'error(err)'：发生错误时触发，如果握手无效，也会发出响应
• Event: 'text(str)'：收到文本时触发，str 时收到的文本字符串
• Event: 'binary(inStream)'：收到二进制内容时触发，inStream时一个ReadableStream

var server = ws
  .createServer(function(conn) {
    console.log('New connection')
    conn.on('binary', function(inStream) {
      // 创建空的buffer对象，收集二进制数据
      var data = new Buffer(0)
      // 读取二进制数据的内容并且添加到buffer中
      inStream.on('readable', function() {
        var newData = inStream.read()
        if (newData)
          data = Buffer.concat([data, newData], data.length + newData.length)
      })
      inStream.on('end', function() {
        // 读取完成二进制数据后，处理二进制数据
        process_my_data(data)
      })
    })
    conn.on('close', function(code, reason) {
      console.log('Connection closed')
    })
  })
  .listen(8001)

• Event: 'connect()':连接完全建立后发出

具体代码实现

const ws = require('nodejs-websocket')
// 可以通过不同的code可以表示要后端实现的不同逻辑
const {
  RECEIEVE_MESSAGE,
  SAVE_USER_INFO,
  CLOSE_CONNECTION
} = require('../constants/config')

// 当前聊天室的用户
let chatUsers = []

// 广播通知
const broadcast = (server, info) => {
  console.log('broadcast', info)
  server.connections.forEach(function(conn) {
    conn.sendText(JSON.stringify(info))
  })
}

// 服务端获取到某个用户的信息通知到所有用户
const broadcastInfo = (server, info) => {
  let count = server.connections.length
  let result = {
    code: RECEIEVE_MESSAGE,
    count: count,
    ...info
  }
  broadcast(server, result)
}

// 返回当前剩余的在线用户
const sendChatUsers = (server, user) => {
  let chatIds = chatUsers.map(item => item.chatId)
  if (chatIds.indexOf(user.chatId) === -1) {
    chatUsers.push(user)
  }
  let result = {
    code: SAVE_USER_INFO,
    count: chatUsers.length,
    chatUsers: chatUsers
  }
  broadcast(server, result)
}

// 触发关闭连接，在离开页面或者关闭页面时，需要主动触发关闭连接
const handleCloseConnect = (server, user) => {
  chatUsers = chatUsers.filter(item => item.chatId !== user.chatId)
  let result = {
    code: CLOSE_CONNECTION,
    count: chatUsers.length,
    chatUsers: chatUsers
  }
  console.log('handleCloseConnect', user)
  broadcast(server, result)
}

// 创建websocket服务
const createServer = () => {
  let server = ws.createServer(connection => {
    connection.on('text', function(result) {
      let info = JSON.parse(result)
      let code = info.code
      if (code === CLOSE_CONNECTION) {
        handleCloseConnect(server, info)
        // 某些情况如果客户端多次触发连接关闭，会导致connection.close()出现异常，这里try/catch一下
        try {
          connection.close()
        } catch (error) {
          console.log('close异常', error)
        }
      } else if (code === SAVE_USER_INFO) {
        sendChatUsers(server, info)
      } else {
        broadcastInfo(server, info)
      }
    })
    connection.on('connect', function(code) {
      console.log('开启连接', code)
    })
    connection.on('close', function(code) {
      console.log('关闭连接', code)
    })
    connection.on('error', function(code) {
      // 某些情况如果客户端多次触发连接关闭，会导致connection.close()出现异常，这里try/catch一下
      try {
        connection.close()
      } catch (error) {
        console.log('close异常', error)
      }
      console.log('异常关闭', code)
    })
  })
  // 所有连接释放时，清空聊天室用户
  server.on('close', () => {
    chatUsers = []
  })
  return server
}

const server = createServer()

module.exports = server

部分前端代码

前端主要是创建WebSocket连接后，在onopen事件触发时，初始化用户的一些信息，比如每个用户包含唯一的chatId之类的,以及保持用户昵称，用户头像啥的
再就是监听onmessage事件，通过后端返回的 message 信息执行对应的操作，建议前后端约定一些 code 来表示某一种类似的 message 信息
然后就是监听页面的一些触发事件，将信息通过send方法发送给服务端

let websocket = new WebSocket(wsConfig.WS_ROOT_PATH)
websocket.onopen = () => {
  console.log('websocket连接开启...')
  if (!this.chatId) {
    this.initChatId()
  }
  this.sendUserName()
}
websocket.onmessage = event => {
  let data = event.data
  let result = JSON.parse(data)
  let code = result.code
  let count = result.count
  this.updateChatCount(count)
  if (code === RECEIEVE_MESSAGE) {
    this.pushMessage(result)
    this.onMessageScroll()
  } else if (code === SAVE_USER_INFO || code === CLOSE_CONNECTION) {
    this.updateChatUser(result.chatUsers)
  }
  console.log('数据已接收...', code, result)
}
websocket.onclose = this.onWebsocketClose
websocket.onerror = this.onWebsocketError

// 发送message
sendMessage(info) {
  if (this.websocket && typeof this.websocket.send === 'function') {
    this.websocket.send(JSON.stringify(info))
  }
}

问题

如果浏览器进入其它页面或者关闭浏览器，链接会异常关闭，经常会导致后端出现异常报错

// 前端代码监听页面关闭或者刷新
window.onunload = () => {
  this.closeConnect()
}
// vue里跳转到其它页面
beforeRouteLeave(to, from, next) {
  this.closeConnect()
  next()
}

总结

这次使用 websocket 实现一个基本的聊天室功能，个人感觉还比较简单，只是中间会出现一些由于链接异常断开，导致后端服务抛出异常挂掉的情况
记住前端关闭页面或者刷新页面时，先把连接关掉，每次进入页面时创建连接，然后后端将由于异常关闭导致的出错 try/catch 一下，避免抛出异常，阻塞进程

websocket 对于实现聊天室这样的功能，真的很方便，其实还能扩展到多人合作或者网络游戏等功能