Web领域的实时推送技术,也被称作Realtime技术。这种技术要达到的目的是让用户不需要刷新浏览器就足以得到实时更新。它富有广阔的利用场景,比如在线聊天室、在线客服系统、评论系统、WebIM等。

WebSocket简介

谈到Web实时推送,就只能说WebSocket。在WebSocket出现以前,很多网站为了兑现实时推送技术,通常采用的方案是轮询(Polling)和Comet技术,Comet又可分割为二种实现模式,一种是长轮询机制,一种叫做流技术,这三种艺术实际上是对轮询技术的精益求精,那么些方案带来很肯定的先天不足,需要由浏览器对服务器发出HTTP
request,大量消耗服务器带宽和资源。面对这种情景,HTML5定义了WebSocket协议,能更好的节约服务器资源和带宽并促成真正含义上的实时推送。

WebSocket探究本质上是一个基于TCP的协商,它由通信协议和编程API组成,WebSocket可以在浏览器和服务器之间建立双向连接,以基于事件的法门,赋予浏览器实时通信能力。既然是双向通信,就表示服务器端和客户端可以同时发送并响应请求,而不再像HTTP的请求和响应。

为了树立一个WebSocket连接,客户端浏览器首先要向服务器发起一个HTTP请求,这么些请求和一般性的HTTP请求例外,包含了一些附加头音讯,其中附加头音信”Upgrade:
WebSocket”注解那是一个申请协议升级的HTTP请求,服务器端解析这几个附加的头音讯然后暴发应答消息再次来到给客户端,客户端和劳务器端的WebSocket连接就建立起来了,双方就足以通过那个连续通道自由的传递音信,并且这一个连续会随地存在直到客户端仍然服务器端的某一方主动的关门连接。

一个典型WebSocket客户端请求头:

图片 1

面前讲到WebSocket是HTML5中新增的一种通信协议,这代表部分老版本浏览器(紧假如IE10以下版本)并不有所这些效应,
通过百度总结的公开数据显示,IE8近年来仍以33%的市场份额占据头名,好在chrome浏览器市场份额逐年上升,现在以超越26%的市场份额位居第二,同时微软近来宣布终止对IE6的技术扶助并提示用户更新到新本子浏览器,这些早已让洋洋前端工程师为之发烧的浏览器有望退出历史舞台,再加上几乎拥有的智能手机浏览器都帮助HTML5,所以使得WebSocket的实战意义大增,不过无论怎样,我们实际的系列中,依旧要考虑低版本浏览器的配合方案:在援助WebSocket的浏览器中使用新技巧,而在不匡助WebSocket的浏览器里启用Comet来接受发送音讯。

WebSocket实战

正文将以多少人在线聊天应用作为实例场景,我们先来规定这多少个聊天应用的中央需要。

需要分析

1、兼容不援助WebSocket的低版本浏览器。
2、允许客户端有同一的用户名。
3、进入聊天室后可以见到眼前在线的用户和在线人数。
4、用户上线或退出,所有在线的客户端应该实时更新。
5、用户发送音信,所有客户端实时接受。

在实际的支出进程中,为了利用WebSocket接口构建Web应用,大家率先需要构建一个兑现了
WebSocket规范的服务端,服务端的贯彻不受平台和开发语言的范围,只需要服从WebSocket规范即可,近日一度面世了部分相比成熟的WebSocket服务端实现,比如本文使用的Node.js+Socket.IO。为啥选拔那个方案吧?先来大概介绍下他们两。

Node.js

Node.js接纳C++语言编写而成,它不是Javascript应用,而是一个Javascript的周转条件,据Node.js创办者RyanDahl回忆,他早期梦想利用Ruby来写Node.js,不过后来发觉Ruby虚拟机的性能无法满足她的要求,后来她尝试利用V8引擎,所以采取了C++语言。

Node.js辅助的系列包括*nux、Windows,这象征程序员可以编制系统级或者服务器端的Javascript代码,交给Node.js来表达施行。Node.js的Web开发框架Express,可以扶持程序员快捷建立web站点,从二零零六年落地至今,Node.js的成长的进度显著,其发展前景得到了技能社区的充裕肯定。

Socket.IO

Socket.IO是一个开源的WebSocket库,它通过Node.js实现WebSocket服务端,同时也提供客户端JS库。Socket.IO扶助以事件为根基的实时双向通讯,它可以干活在其它平台、浏览器或活动装备。

Socket.IO帮忙4种协议:WebSocket、htmlfile、xhr-polling、jsonp-polling,它会自行依照浏览器选拔切合的报道格局,从而让开发者可以聚焦到效果的兑现而不是阳台的兼容性,同时Socket.IO具有正确的安居和性质。

编码实现

先上演示效果图:

图片 2

可以点击这里查阅在线演示。整个开发过程十分简单,上边简单记录了开销步骤:

安装Node.js

基于自己的操作系统,去Node.js官网下载安装即可。如果成功安装。在命令行输入node -vnpm -v相应能看出相应的版本号。

<pre>
node -v
v0.10.26
npm -v
1.4.6
</pre>

搭建WebSocket服务端

其一环节大家尽量的考虑实际生产环境,把WebSocket后端服务搭建成一个线上得以用域名访问的劳动,如若您是在地面开发环境,可以换资金地ip地址,或者选取一个虚拟域名指向当地ip。

先进入到您的做事目录,比如
/workspace/wwwroot/plhwin/realtime.plhwin.com,新建一个名为
package.json的文本,内容如下:
<pre>
{
“name”: “realtime-server”,
“version”: “0.0.1”,
“description”: “my first realtime server”,
“dependencies”: {}
}
</pre>

接下去使用npm命令安装expresssocket.io
<pre>
npm install –save express
npm install –save socket.io
</pre>
安装成功后,应该可以看出工作目录下生成了一个名为node_modules的文件夹,里面分别是expresssocket.io,接下去可以起来编制伏务端的代码了,新建一个文书:index.js

<pre>
var app = require(‘express’)();
var http = require(‘http’).Server(app);
var io = require(‘socket.io’)(http);

app.get(‘/’, function(req, res){
res.send(‘<h1>Welcome Realtime Server</h1>’);
});

http.listen(3000, function(){
console.log(‘listening on *:3000’);
});
</pre>

命令行运行node index.js,如若一切顺利,你应当会看出再次回到的listening on *:3000字样,这声明服务已经成功搭建了。此时浏览器中开拓http://localhost:3000相应可以观望正常的欢迎页面。

如若你想要让服务运行在线上服务器,并且可以由此域名访问的话,可以运用Nginx做代办,再nginx.conf中添加如下配置,然后将域名(比如:realtime.plhwin.com)解析到服务器IP即可。
<pre>
server
{
listen 80;
server_name realtime.plhwin.com;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:3000;
}
}
</pre>

完了上述步骤,http://realtime.plhwin.com:3000的后端服务就正常搭建了。

图片 3

服务端代码实现

眼前讲到的index.js运作在服务端,以前的代码只是一个简单的WebServer欢迎内容,让大家把WebSocket服务端完整的落实代码插手进去,整个服务端就可以拍卖客户端的哀求了。完整的index.js代码如下:

<pre>
var app = require(‘express’)();
var http = require(‘http’).Server(app);
var io = require(‘socket.io’)(http);

app.get(‘/’, function(req, res){
res.send(‘<h1>Welcome Realtime Server</h1>’);
});

//在线用户
var onlineUsers = {};
//当前在线人数
var onlineCount = 0;

io.on(‘connection’, function(socket){
console.log(‘a user connected’);

//监听新用户加入
socket.on('login', function(obj){
    //将新加入用户的唯一标识当作socket的名称,后面退出的时候会用到
    socket.name = obj.userid;

    //检查在线列表,如果不在里面就加入
    if(!onlineUsers.hasOwnProperty(obj.userid)) {
        onlineUsers[obj.userid] = obj.username;
        //在线人数+1
        onlineCount++;
    }

    //向所有客户端广播用户加入
    io.emit('login', {onlineUsers:onlineUsers, onlineCount:onlineCount, user:obj});
    console.log(obj.username+'加入了聊天室');
});

//监听用户退出
socket.on('disconnect', function(){
    //将退出的用户从在线列表中删除
    if(onlineUsers.hasOwnProperty(socket.name)) {
        //退出用户的信息
        var obj = {userid:socket.name, username:onlineUsers[socket.name]};

        //删除
        delete onlineUsers[socket.name];
        //在线人数-1
        onlineCount--;

        //向所有客户端广播用户退出
        io.emit('logout', {onlineUsers:onlineUsers, onlineCount:onlineCount, user:obj});
        console.log(obj.username+'退出了聊天室');
    }
});

//监听用户发布聊天内容
socket.on('message', function(obj){
    //向所有客户端广播发布的消息
    io.emit('message', obj);
    console.log(obj.username+'说:'+obj.content);
});

});

http.listen(3000, function(){
console.log(‘listening on *:3000’);
});
</pre>

客户端代码实现

进去客户端工作目录/workspace/wwwroot/plhwin/demo.plhwin.com/chat,新建一个index.html:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset=”utf-8″>
<meta name=”format-detection” content=”telephone=no”/>
<meta name=”format-detection” content=”email=no”/>
<meta content=”width=device-width, initial-scale=1.0,
maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0, user-scalable=0″
name=”viewport”>
<title>多少人聊天室</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./style.css" />

<script src="http://realtime.plhwin.com:3000/socket.io/socket.io.js"></script>
</head>
<body>

请先输入你在聊天室的昵称


<script type="text/javascript" src="./client.js"></script>

</html>

上边的html内容本身没有什么好说的,我们紧要看看里面的4个公文请求:

1、realtime.plhwin.com:3000/socket.io/socket.io.js
2、style.css
3、json3.min.js
4、client.js

第1个JS是Socket.IO提供的客户端JS文件,在头里安装服务端的步骤中,当npm安装完socket.io并搭建起WebServer后,那个JS文件就足以健康访问了。

第2个style.css文件没什么好说的,就是样式文件而已。

第3个JS只在IE8以下版本的IE浏览器中加载,目标是让这么些低版本的IE浏览器也能处理json,这是一个开源的JS,详见:http://bestiejs.github.io/json3/

第4个client.js是完全的客户端的业务逻辑实现代码,它的始末如下:

<pre>
(function () {
var d = document,
w = window,
p = parseInt,
dd = d.documentElement,
db = d.body,
dc = d.compatMode == ‘CSS1Compat’,
dx = dc ? dd: db,
ec = encodeURIComponent;

w.CHAT = {
    msgObj:d.getElementById("message"),
    screenheight:w.innerHeight ? w.innerHeight : dx.clientHeight,
    username:null,
    userid:null,
    socket:null,
    //让浏览器滚动条保持在最低部
    scrollToBottom:function(){
        w.scrollTo(0, this.msgObj.clientHeight);
    },
    //退出,本例只是一个简单的刷新
    logout:function(){
        //this.socket.disconnect();
        location.reload();
    },
    //提交聊天消息内容
    submit:function(){
        var content = d.getElementById("content").value;
        if(content != ''){
            var obj = {
                userid: this.userid,
                username: this.username,
                content: content
            };
            this.socket.emit('message', obj);
            d.getElementById("content").value = '';
        }
        return false;
    },
    genUid:function(){
        return new Date().getTime()+""+Math.floor(Math.random()*899+100);
    },
    //更新系统消息,本例中在用户加入、退出的时候调用
    updateSysMsg:function(o, action){
        //当前在线用户列表
        var onlineUsers = o.onlineUsers;
        //当前在线人数
        var onlineCount = o.onlineCount;
        //新加入用户的信息
        var user = o.user;

        //更新在线人数
        var userhtml = '';
        var separator = '';
        for(key in onlineUsers) {
            if(onlineUsers.hasOwnProperty(key)){
                userhtml += separator+onlineUsers[key];
                separator = '、';
            }
        }
        d.getElementById("onlinecount").innerHTML = '当前共有 '+onlineCount+' 人在线,在线列表:'+userhtml;

        //添加系统消息
        var html = '';
        html += '<div class="msg-system">';
        html += user.username;
        html += (action == 'login') ? ' 加入了聊天室' : ' 退出了聊天室';
        html += '</div>';
        var section = d.createElement('section');
        section.className = 'system J-mjrlinkWrap J-cutMsg';
        section.innerHTML = html;
        this.msgObj.appendChild(section);   
        this.scrollToBottom();
    },
    //第一个界面用户提交用户名
    usernameSubmit:function(){
        var username = d.getElementById("username").value;
        if(username != ""){
            d.getElementById("username").value = '';
            d.getElementById("loginbox").style.display = 'none';
            d.getElementById("chatbox").style.display = 'block';
            this.init(username);
        }
        return false;
    },
    init:function(username){
        //客户端根据时间和随机数生成uid,这样使得聊天室用户名称可以重复。实际项目中,如果是需要用户登录,那么直接采用用户的uid来做标识就可以
        this.userid = this.genUid();
        this.username = username;

        d.getElementById("showusername").innerHTML = this.username;
        this.msgObj.style.minHeight = (this.screenheight - db.clientHeight + this.msgObj.clientHeight) + "px";
        this.scrollToBottom();

        //连接websocket后端服务器
        this.socket = io.connect('ws://realtime.plhwin.com:3000');

        //告诉服务器端有用户登录
        this.socket.emit('login', {userid:this.userid, username:this.username});

        //监听新用户登录
        this.socket.on('login', function(o){
            CHAT.updateSysMsg(o, 'login');  
        });

        //监听用户退出
        this.socket.on('logout', function(o){
            CHAT.updateSysMsg(o, 'logout');
        });

        //监听消息发送
        this.socket.on('message', function(obj){
            var isme = (obj.userid == CHAT.userid) ? true : false;
            var contentDiv = '<div>'+obj.content+'</div>';
            var usernameDiv = ''+obj.username+'';

            var section = d.createElement('section');
            if(isme){
                section.className = 'user';
                section.innerHTML = contentDiv + usernameDiv;
            } else {
                section.className = 'service';
                section.innerHTML = usernameDiv + contentDiv;
            }
            CHAT.msgObj.appendChild(section);
            CHAT.scrollToBottom();  
        });

    }
};
//通过“回车”提交用户名
d.getElementById("username").onkeydown = function(e) {
    e = e || event;
    if (e.keyCode === 13) {
        CHAT.usernameSubmit();
    }
};
//通过“回车”提交信息
d.getElementById("content").onkeydown = function(e) {
    e = e || event;
    if (e.keyCode === 13) {
        CHAT.submit();
    }
};

})();
</pre>

时至明日所有的编码开发工作全方位做到了,在浏览器中打开http://demo.plhwin.com/chat/就能够观看效果了,后续我会把演示代码提交到Github上。

本例只是一个大概的Demo,留下2个有关项目增加的思念:

1、假如是一个在线客服系统,里面有那些的小卖部利用你的服务,每个商家自己的用户可以透过一个附属URL地址进入该铺面的聊天室,聊天是十分的,每个商家可以新建三个客服人士,每个客服人士可以同时和客户端的六个用户聊天。

2、又比方是一个在线WebIM系统,实现类似微信,qq的效能,客户端可以看看好友在线状态,在线列表,添加好友,删除好友,新建群组等,音信的殡葬除了匡助中央的文字外,仍能辅助表情、图片和文件。

有趣味的校友可以继承深切探究。

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