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WebRTC学习笔记四 RTCDataChannel

WebRTC学习笔记四 RTCDataChannel

作者: 合肥黑 | 来源:发表于2021-04-08 11:13 被阅读0次
    一、RTCDataChannel

    参见MDN RTCDataChannel 简单示例

    简单来说,RTCDataChannel 就是在点对点连接中建立一个双向的数据通道,从而获得文本、文件等数据的点对点传输能力。它依赖于流控制传输协议(SCTP),SCTP 是一种传输协议,类似于 TCP 和 UDP,可以直接在 IP 协议之上运行。但是,在 WebRTC 的情况下,SCTP 通过安全的 DTLS 隧道进行隧道传输,该隧道本身在 UDP 之上运行

    image.png
    这个示例在Connect之后,可以输入文本后,使用send发送到另一端。注意: 尽管参与连接的两端都在同一页面,我们将启动连接的一端称为 "local" 端,另一端称为 "remote" 端。
    1.建立本地节点
    localConnection = new RTCPeerConnection();
    
    sendChannel = localConnection.createDataChannel("sendChannel");
    sendChannel.onopen = handleSendChannelStatusChange;
    sendChannel.onclose = handleSendChannelStatusChange;
    

    第一步是建立该连接的 "local" 端,它是发起连接请求的一方。 下一步是通过调用RTCPeerConnection.createDataChannel() 来创建 RTCDataChannel 并设置事件侦听以监视该数据通道, 从而获知该通道的打开或关闭 (即获得该对等连接的通道打开或者关闭的时机)。

    请务必记住该通道的每一端都拥有自己的 RTCDataChannel 对象。

    createDataChannel方法允许传入第二个参数进行不同的配置

    • reliable 设置消息传递是否进行担保
    • ordered 用来设置消息的接受是否需要按照发送时的顺序
    • maxRetransmitTime 设置消息发送失败时,多久重新发送
    • maxRetransmits 设置消息发送失败时,最多重发次数
    • protocol 设置强制使用其他子协议,但当用户代理不支持该协议时会报错
    • negotiated 此选项用来设置开发人员是否有责任在两边创建数据通道,还是浏览器来自动完成这个步骤
    • id 这个用来设置通道的唯一标识,可以在多通道时进行区分

    这些配置项很多,不过大部分只在高级应用中才会使用。主要使用的配置项是reliable和 ordered,当设置为true时数据通道表现得更像TCP,设置为False时表现得更像UDP。

    negotiated 为解决两边用户同步创建数据通道而设置。用来处理ondatachannel事件触发时的不同行为。默认值是false,表示浏览器会在通道另一边自动触发这个事件,告诉它这个新通道。如果设置成True,开发者需要自己在通道两边创建相同ID的数据通道。

    2.建立远程节点
    remoteConnection = new RTCPeerConnection();
    remoteConnection.ondatachannel = receiveChannelCallback;
    

    远程端的建立过程类似“local”端, 但它无需自己创建 RTCDataChannel , 因为我们将通过上面建立的渠道进行连接。 我们创建对 datachannel 的事件处理回调;数据通道打开时该逻辑将被执行, 该回调处理将接收到一个 RTCDataChannel 对象,此过程将在文章后面部分描述。

    3.设立ICE 候选人

    下一步为每个连接建立 ICE 候选侦听处理, 当连接的一方出现新的 ICE 候选时该侦听逻辑将被调用以告知连接的另一方此消息。

    注意: 在现实场景,当参与连接的两节点运行于不同的上下文,建立连接的过程或稍微复杂些,每一次双方通过调用RTCPeerConnection.addIceCandidate(),提出连接方式的建议 (例如: UDP,、中继UDP 、 TCP之类的) , 双方来回往复直到达成一致。本文既然不涉及现实网络环境,因此我们假定双方接受首次连接建议。

        localConnection.onicecandidate = e => !e.candidate
            || remoteConnection.addIceCandidate(e.candidate)
            .catch(handleAddCandidateError);
    
        remoteConnection.onicecandidate = e => !e.candidate
            || localConnection.addIceCandidate(e.candidate)
            .catch(handleAddCandidateError);
    

    我们配置每个 RTCPeerConnection 对于事件 icecandidate 建立事件处理。

    4.启动连接尝试

    建立节点连接的最后一项是创建一个连接offer.

        localConnection.createOffer()
        .then(offer => localConnection.setLocalDescription(offer))
        .then(() => remoteConnection.setRemoteDescription(localConnection.localDescription))
        .then(() => remoteConnection.createAnswer())
        .then(answer => remoteConnection.setLocalDescription(answer))
        .then(() => localConnection.setRemoteDescription(remoteConnection.localDescription))
        .catch(handleCreateDescriptionError);
    
    5.数据通道(data channel)的连接

    RTCPeerConnection 一旦open, 事件datachannel 被发送到远端以完成打开数据通道的处理, 该事件触发 receiveChannelCallback() 方法,如下所示:

      function receiveChannelCallback(event) {
        receiveChannel = event.channel;
        receiveChannel.onmessage = handleReceiveMessage;
        receiveChannel.onopen = handleReceiveChannelStatusChange;
        receiveChannel.onclose = handleReceiveChannelStatusChange;
      }
    

    事件datachannel 在它的channel属性中包括了: 对代表remote节点的 channel的RTCDataChannel 的指向, 它保存了我们用以在该channel上对我们希望处理的事件建立的事件监听。 一旦侦听建立, 每当remote节点接收到数据 handleReceiveMessage() 方法将被调用, 每当通道的连接状态发生改变 handleReceiveChannelStatusChange() 方法将被调用, 因此通道完全打开或者关闭时我们都可以作出相应的相应。

    6.对通道状态变化的处理

    local节点和remote节点采用同样的方法处理表示通道连接状态变更的事件。

    当local节点遭遇open 或者 close 事件, handleSendChannelStatusChange() 方法被调用:

    function handleSendChannelStatusChange(event) {
        if (sendChannel) {
          var state = sendChannel.readyState;
    
          if (state === "open") {
            messageInputBox.disabled = false;
            messageInputBox.focus();
            sendButton.disabled = false;
            disconnectButton.disabled = false;
            connectButton.disabled = true;
          } else {
            messageInputBox.disabled = true;
            sendButton.disabled = true;
            connectButton.disabled = false;
            disconnectButton.disabled = true;
          }
        }
      }
    

    如果通道状态已经变更为 "open", 意味着我们已经完成了在两对等节点之间建立连接。 相应地用户界面根据状态更新,许用并将输入光标聚焦在text 输入框,以便用户可以立即输入要发送给对方的文本消息, 同时界面许用 "Send" 和 "Disconnect" 按钮(既然它们已经准备好了),禁用"Connect"按钮,既然在已经建立连接的情况下用不着它。

    当连接状态变更为 "closed"时,界面执行相反的操作: 禁用文本输入框和 "Send" 按钮 , 许用"Connect" 按钮, 以便用户在需要时可以打开新的连接,禁用"Disconnect" 按钮,既然没有连接时用不着它。

    另一方面,作为我们例子的remote 节点, 则无视这些状态改变事件, 仅仅是在控制台输出它们:

    function handleReceiveChannelStatusChange(event) {
        if (receiveChannel) {
          console.log("Receive channel's status has changed to " +
                      receiveChannel.readyState);
        }
      }
    
    7.发送消息

    当用户按下 "Send" 按钮,触发我们已建立的该按钮的 click事件处理逻辑,在处理逻辑中调用sendMessage() 方法。 该方法也足够简单:

      function sendMessage() {
        var message = messageInputBox.value;
        sendChannel.send(message);
    
        messageInputBox.value = "";
        messageInputBox.focus();
      }
    

    send方法可以发送String,Blob,ArrayBuffer,ArrayBufferView。

    8.接收消息

    当远程通道发生“message”事件时,我们的handleReceiveMessage()方法被调用来处理事件。

      function handleReceiveMessage(event) {
        var el = document.createElement("p");
        var txtNode = document.createTextNode(event.data);
    
        el.appendChild(txtNode);
        receiveBox.appendChild(el);
      }
    
    二、多人画板例子

    参考
    【从头到脚】WebRTC + Canvas 实现一个双人协作的共享画板

    // 有省略
    constructor(canvas, {moveCallback}) {
        ···
        this.moveCallback = moveCallback || function () {}; // 鼠标移动的回调
    }
    onmousemove(e) { // 鼠标移动
        this.isMoveCanvas = true;
        let endx = e.offsetX;
        let endy = e.offsetY;
        let width = endx - this.x;
        let height = endy - this.y;
        let now = [endx, endy]; // 当前移动到的位置
        switch (this.drawType) {
            case 'line' : {
                let params = [this.last, now, this.lineWidth, this.drawColor];
                this.moveCallback('line', ...params);
                this.line(...params);
            }
            ...
    moveCallback(...arr) { // 同步到对方
        this.send(arr);
    },
    send(arr) { // 发送消息
        if (arr[0] === 'text') {
            ···
        } else { // 处理数据同步
            this.channel.send(JSON.stringify(arr));
        }
    }
    

    页面收到 Callback 通知以后,直接调用 send 方法,将数据传递给对方。接收到数据后,调用封装类相应方法进行绘制。

    handleChannel(channel) { // 处理 channel
        ···
        channel.onmessage = (e) => { // 收到消息 普通消息类型是 对象
            if (Array.isArray(JSON.parse(e.data))) { // 如果收到的是数组,进行结构
                let [type, ...arr] = JSON.parse(e.data);
                this.palette[type](...arr); // 调用相应方法
            } else {
                this.messageList.push(JSON.parse(e.data)); // 接收普通消息
            }
            // console.log('channel onmessage', e.data);
        };
    }
    ```·

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