如何使用WebSocket网络通信协议开发聊天室
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本篇内容主要讲解“如何使用WebSocket网络通信协议开发聊天室”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“如何使用WebSocket网络通信协议开发聊天室”吧!
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
// 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 opened socket.onopen = function(evt) { console.log("Connection open ..."); ws.send("Hello WebSockets!"); }; // Listen for messages socket.onmessage = function(evt) { console.log( "Received Message: " + evt.data); socket.close(); }; // Connection closed socket.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。
鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区
ws
socket.io
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
<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。
到此，相信大家对“如何使用WebSocket网络通信协议开发聊天室”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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