這篇文章給大家介紹怎么在node.js中使用socket.io實現(xiàn)一個實時通訊應(yīng)用,內(nèi)容非常詳細(xì),感興趣的小伙伴們可以參考借鑒,希望對大家能有所幫助。
創(chuàng)新互聯(lián)服務(wù)項目包括海鹽網(wǎng)站建設(shè)、海鹽網(wǎng)站制作、海鹽網(wǎng)頁制作以及海鹽網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來,我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗、深度合作伙伴關(guān)系等,向廣大中小型企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案,海鹽網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前,我們服務(wù)的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到海鹽省份的部分城市,未來相信會繼續(xù)擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任!
WebSocket概念
不同于HTTP半雙工協(xié)議,WebSocket是基于TCP 連接的全雙工協(xié)議,支持客戶端服務(wù)端雙向通信。
WebSocket
使得客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換變得更加簡單,允許服務(wù)端主動向客戶端推送數(shù)據(jù)。在 WebSocket API 中,瀏覽器和服務(wù)器只需要完成一次握手,兩者之間就直接可以創(chuàng)建持久性的連接,并進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。
在WebSocket API
中,瀏覽器和服務(wù)器只需要做一個握手的動作,然后,瀏覽器和服務(wù)器之間就形成了一條快速通道。兩者之間就直接可以數(shù)據(jù)互相傳送。
實現(xiàn)
原生實現(xiàn)
WebSocket對象一共支持四個消息 onopen, onmessage, onclose和onerror。
建立連接
通過javascript可以快速的建立一個WebSocket連接:
var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );
以上代碼中的第一個參數(shù)url
, 指定連接的URL。第二個參數(shù) protocol
是可選的,指定了可接受的子協(xié)議。
同http協(xié)議使用http://
開頭一樣,WebSocket協(xié)議的URL使用ws://
開頭,另外安全的WebSocket協(xié)議使用wss://
開頭。
當(dāng)Browser和WebSocketServer連接成功后,會觸發(fā)onopen消息。
Socket.onopen = function(evt) {};
如果連接失敗,發(fā)送、接收數(shù)據(jù)失敗或者處理數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤,browser會觸發(fā)onerror消息。
Socket.onerror = function(evt) { };
當(dāng)Browser接收到WebSocketServer端發(fā)送的關(guān)閉連接請求時,就會觸發(fā)onclose消息。
Socket.onclose = function(evt) { };
收發(fā)消息
當(dāng)Browser接收到WebSocketServer發(fā)送過來的數(shù)據(jù)時,就會觸發(fā)onmessage消息,參數(shù)evt中包含server傳輸過來的數(shù)據(jù)。
Socket.onmessage = function(evt) { };
send用于向服務(wù)端發(fā)送消息。
Socket.send();
socket
WebSocket是跟隨HTML5一同提出的,所以在兼容性上存在問題,這時一個非常好用的庫就登場了——Socket.io。
socket.io封裝了websocket,同時包含了其它的連接方式,你在任何瀏覽器里都可以使用socket.io來建立異步的連接。socket.io包含了服務(wù)端和客戶端的庫,如果在瀏覽器中使用了socket.io的js,服務(wù)端也必須同樣適用。
socket.io是基于 Websocket 的Client-Server 實時通信庫。
socket.io底層是基于engine.io這個庫。engine.io為 socket.io 提供跨瀏覽器/跨設(shè)備的雙向通信的底層庫。engine.io使用了 Websocket 和 XHR 方式封裝了一套 socket 協(xié)議。在低版本的瀏覽器中,不支持Websocket,為了兼容使用長輪詢(polling)替代。
API文檔
Socket.io允許你觸發(fā)或響應(yīng)自定義的事件,除了connect,message,disconnect這些事件的名字不能使用之外,你可以觸發(fā)任何自定義的事件名稱。
建立連接
const socket = io("ws://0.0.0.0:port"); // port為自己定義的端口號 let io = require("socket.io")(http); io.on("connection", function(socket) {})
消息收發(fā)
一、發(fā)送數(shù)據(jù)
socket.emit(自定義發(fā)送的字段, data);
二、接收數(shù)據(jù)
socket.on(自定義發(fā)送的字段, function(data) { console.log(data); })
斷開連接
一、全部斷開連接
let io = require("socket.io")(http); io.close();
二、某個客戶端斷開與服務(wù)端的鏈接
// 客戶端 socket.emit("close", {});
// 服務(wù)端 socket.on("close", data => { socket.disconnect(true); });
room和namespace
有時候websocket有如下的使用場景:1.服務(wù)端發(fā)送的消息有分類,不同的客戶端需要接收的分類不同;2.服務(wù)端并不需要對所有的客戶端都發(fā)送消息,只需要針對某個特定群體發(fā)送消息;
針對這種使用場景,socket中非常實用的namespace和room就上場了。
先來一張圖看看namespace與room之間的關(guān)系:
namespace
服務(wù)端
io.of("/post").on("connection", function(socket) { socket.emit("new message", { mess: `這是post的命名空間` }); }); io.of("/get").on("connection", function(socket) { socket.emit("new message", { mess: `這是get的命名空間` }); });
客戶端
// index.js const socket = io("ws://0.0.0.0:****/post"); socket.on("new message", function(data) { console.log('index',data); } //message.js const socket = io("ws://0.0.0.0:****/get"); socket.on("new message", function(data) { console.log('message',data); }
room
客戶端
//可用于客戶端進(jìn)入房間; socket.join('room one'); //用于離開房間; socket.leave('room one');
服務(wù)端
io.sockets.on('connection',function(socket){ //提交者會被排除在外(即不會收到消息) socket.broadcast.to('room one').emit('new messages', data); // 向所有用戶發(fā)送消息 io.sockets.to(data).emit("recive message", "hello,房間中的用戶"); }
用socket.io實現(xiàn)一個實時接收信息的例子
終于來到應(yīng)用的階段啦,服務(wù)端用node.js
模擬了服務(wù)端接口。以下的例子都在本地服務(wù)器中實現(xiàn)。
服務(wù)端
先來看看服務(wù)端,先來開啟一個服務(wù),安裝express
和socket.io
安裝依賴
npm install --Dev express npm install --Dev socket.io
構(gòu)建node服務(wù)器
let app = require("express")(); let http = require("http").createServer(handler); let io = require("socket.io")(http); let fs = require("fs"); http.listen(port); //port:輸入需要的端口號 function handler(req, res) { fs.readFile(__dirname + "/index.html", function(err, data) { if (err) { res.writeHead(500); return res.end("Error loading index.html"); } res.writeHead(200); res.end(data); }); } io.on("connection", function(socket) { console.log('連接成功'); //連接成功之后發(fā)送消息 socket.emit("new message", { mess: `初始消息` }); });
客戶端
核心代碼——index.html(向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù))
發(fā)送信息
// 接收到服務(wù)端傳來的name匹配的消息 socket.on("new message", function(data) { console.log(data); }); function postMessage() { socket.emit("recive message", { message: content, time: new Date() }); messList.push({ message: content, time: new Date() }); }
核心代碼——message.html(從服務(wù)端接收數(shù)據(jù))
socket.on("new message", function(data) { console.log(data); });
效果
實時通訊效果
客戶端全部斷開連接
某客戶端斷開連接
namespace應(yīng)用
加入房間
離開房間
框架中的應(yīng)用
npm install socket.io-client
const socket = require('socket.io-client')('http://localhost:port'); componentDidMount() { socket.on('login', (data) => { console.log(data) }); socket.on('add user', (data) => { console.log(data) }); socket.on('new message', (data) => { console.log(data) }); }
分析webSocket協(xié)議
Headers
請求包
Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8 Cache-Control: no-cache Connection: Upgrade Cookie: MEIQIA_VISIT_ID=1IcBRlE1mZhdVi1dEFNtGNAfjyG; token=0b81ffd758ea4a33e7724d9c67efbb26; io=ouI5Vqe7_WnIHlKnAAAG Host: 0.0.0.0:2699 Origin: http://127.0.0.1:5500 Pragma: no-cache Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits Sec-WebSocket-Key: PJS0iPLxrL0ueNPoAFUSiA== Sec-WebSocket-Version: 13 Upgrade: websocket User-Agent: Mozilla/5.0 (iPhone; CPU iPhone OS 11_0 like Mac OS X) AppleWebKit/604.1.38 (KHTML, like Gecko) Version/11.0 Mobile/15A372 Safari/604.1
請求包說明:
必須是有效的http request 格式;
HTTP request method 必須是GET,協(xié)議應(yīng)不小于1.1 如: Get / HTTP/1.1;
必須包括Upgrade頭域,并且其值為“websocket”,用于告訴服務(wù)器此連接需要升級到websocket;
必須包括”Connection” 頭域,并且其值為“Upgrade”;
必須包括”Sec-WebSocket-Key”頭域,其值采用base64編碼的隨機(jī)16字節(jié)長的字符序列;
如果請求來自瀏覽器客戶端,還必須包括Origin頭域 。 該頭域用于防止未授權(quán)的跨域腳本攻擊,服務(wù)器可以從Origin決定是否接受該WebSocket連接;
必須包括“Sec-webSocket-Version”頭域,是當(dāng)前使用協(xié)議的版本號,當(dāng)前值必須是13;
可能包括“Sec-WebSocket-Protocol”,表示client(應(yīng)用程序)支持的協(xié)議列表,server選擇一個或者沒有可接受的協(xié)議響應(yīng)之;
可能包括“Sec-WebSocket-Extensions”, 協(xié)議擴(kuò)展, 某類協(xié)議可能支持多個擴(kuò)展,通過它可以實現(xiàn)協(xié)議增強(qiáng);
可能包括任意其他域,如cookie.
應(yīng)答包
應(yīng)答包說明:
Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: I4jyFwm0r1J8lrnD3yN+EvxTABQ= Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate Upgrade: websocket
必須包括Upgrade頭域,并且其值為“websocket”;
必須包括Connection頭域,并且其值為“Upgrade”;
必須包括Sec-WebSocket-Accept頭域,其值是將請求包“Sec-WebSocket-Key”的值,與”258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11″這個字符串進(jìn)行拼接,然后對拼接后的字符串進(jìn)行sha-1運(yùn)算,再進(jìn)行base64編碼,就是“Sec-WebSocket-Accept”的值;
應(yīng)答包中冒號后面有一個空格;
最后需要兩個空行作為應(yīng)答包結(jié)束。
請求數(shù)據(jù)
EIO: 3 transport: websocket sid: 8Uehk2UumXoHVJRzAAAA
EIO:3 表示使用的是engine.io協(xié)議版本3
transport 表示傳輸采用的類型
sid: session id (String)
Frames
WebSocket協(xié)議使用幀(Frame)收發(fā)數(shù)據(jù),在控制臺->Frames中可以查看發(fā)送的幀數(shù)據(jù)。
其中幀數(shù)據(jù)前的數(shù)字代表什么意思呢?
這是 Engine.io協(xié)議,其中的數(shù)字是數(shù)據(jù)包編碼:
0 open——在打開新傳輸時從服務(wù)器發(fā)送(重新檢查)
1 close——請求關(guān)閉此傳輸,但不關(guān)閉連接本身。
2 ping——由客戶端發(fā)送。服務(wù)器應(yīng)該用包含相同數(shù)據(jù)的乓包應(yīng)答
客戶端發(fā)送:2probe探測幀
3 pong——由服務(wù)器發(fā)送以響應(yīng)ping數(shù)據(jù)包。
服務(wù)器發(fā)送:3probe,響應(yīng)客戶端
4 message——實際消息,客戶端和服務(wù)器應(yīng)該使用數(shù)據(jù)調(diào)用它們的回調(diào)。
5 upgrade——在engine.io切換傳輸之前,它測試,如果服務(wù)器和客戶端可以通過這個傳輸進(jìn)行通信。如果此測試成功,客戶端發(fā)送升級數(shù)據(jù)包,請求服務(wù)器刷新其在舊傳輸上的緩存并切換到新傳輸。
6 noop——noop數(shù)據(jù)包。主要用于在接收到傳入WebSocket連接時強(qiáng)制輪詢周期。
實例
以上的截圖是上述例子中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嵗?,分析一下大概過程就是:
connect握手成功
客戶端會發(fā)送2 probe探測幀
服務(wù)端發(fā)送響應(yīng)幀3probe
客戶端會發(fā)送內(nèi)容為5的Upgrade幀
服務(wù)端回應(yīng)內(nèi)容為6的noop幀
探測幀檢查通過后,客戶端停止輪詢請求,將傳輸通道轉(zhuǎn)到websocket連接,轉(zhuǎn)到websocket后,接下來就開始定期(默認(rèn)是25秒)的 ping/pong
客戶端、服務(wù)端收發(fā)數(shù)據(jù),4表示的是engine.io的message消息,后面跟隨收發(fā)的消息內(nèi)容
為了知道Client和Server鏈接是否正常,項目中使用的ClientSocket和ServerSocket都有一個心跳的線程,這個線程主要是為了檢測Client和Server是否正常鏈接,Client和Server是否正常鏈接主要是用ping pong流程來保證的。
該心跳定期發(fā)送的間隔是socket.io默認(rèn)設(shè)定的25m,在上圖中也可觀察發(fā)現(xiàn)。該間隔可通過配置修改。
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