使用Node.js+Socket.IO搭建WebSocket實時應用

時間 2019-11-12

標籤使用 node.js+socket.io node socket 搭建 websocket 實時應用欄目 JavaScript 简体版

原文原文鏈接

Web領域的實時推送技術，也被稱做Realtime技術。這種技術要達到的目的是讓用戶不須要刷新瀏覽器就能夠得到實時更新。它有着普遍的應用場景，好比在線聊天室、在線客服系統、評論系統、WebIM等。css

做者：潘良虎
連接：https://www.zhihu.com/question/20215561/answer/26419995
來源：知乎
原文地址：http://www.plhwin.com/2014/05/28/nodejs-socketio/

WebSocket簡介

談到Web實時推送，就不得不說WebSocket。在WebSocket出現以前，不少網站爲了實現實時推送技術，一般採用的方案是輪詢(Polling)和Comet技術，Comet又可細分爲兩種實現方式，一種是長輪詢機制，一種稱爲流技術，這兩種方式其實是對輪詢技術的改進，這些方案帶來很明顯的缺點，須要由瀏覽器對服務器發出HTTP request，大量消耗服務器帶寬和資源。面對這種情況，HTML5定義了WebSocket協議，能更好的節省服務器資源和帶寬並實現真正意義上的實時推送。html

WebSocket協議本質上是一個基於TCP的協議，它由通訊協議和編程API組成，WebSocket可以在瀏覽器和服務器之間創建雙向鏈接，以基於事件的方式，賦予瀏覽器實時通訊能力。既然是雙向通訊，就意味着服務器端和客戶端能夠同時發送並響應請求，而再也不像HTTP的請求和響應。前端

爲了創建一個WebSocket鏈接，客戶端瀏覽器首先要向服務器發起一個HTTP請求，這個請求和一般的HTTP請求不一樣，包含了一些附加頭信息，其中附加頭信息」Upgrade: WebSocket」代表這是一個申請協議升級的HTTP請求，服務器端解析這些附加的頭信息而後產生應答信息返回給客戶端，客戶端和服務器端的WebSocket鏈接就創建起來了，雙方就能夠經過這個鏈接通道自由的傳遞信息，而且這個鏈接會持續存在直到客戶端或者服務器端的某一方主動的關閉鏈接。node

做者：潘良虎
連接：https://www.zhihu.com/question/20215561/answer/26419995
來源：知乎
著做權歸做者全部。商業轉載請聯繫做者得到受權，非商業轉載請註明出處。

前面講到WebSocket是HTML5中新增的一種通訊協議，這意味着一部分老版本瀏覽器（主要是IE10如下版本）並不具有這個功能，經過百度統計的公開數據顯示，IE8目前仍以33%的市場份額佔據榜首，好在chrome瀏覽器市場份額逐年上升，如今以超過26%的市場份額位居第二，同時微軟前不久宣佈中止對IE6的技術支持並提示用戶更新到新版本瀏覽器，這個曾經讓無數前端工程師爲之頭疼的瀏覽器有望退出歷史舞臺，再加上幾乎全部的智能手機瀏覽器都支持HTML5，因此使得WebSocket的實戰意義大增，可是不管如何，咱們實際的項目中，仍然要考慮低版本瀏覽器的兼容方案：在支持WebSocket的瀏覽器中採用新技術，而在不支持WebSocket的瀏覽器裏啓用Comet來接收發送消息。nginx

WebSocket實戰

本文將以多人在線聊天應用做爲實例場景，咱們先來肯定這個聊天應用的基本需求。git

需求分析

一、兼容不支持WebSocket的低版本瀏覽器。
二、容許客戶端有相同的用戶名。
三、進入聊天室後能夠看到當前在線的用戶和在線人數。
四、用戶上線或退出，全部在線的客戶端應該實時更新。
五、用戶發送消息，全部客戶端實時收取。程序員

在實際的開發過程當中，爲了使用WebSocket接口構建Web應用，咱們首先須要構建一個實現了 WebSocket規範的服務端，服務端的實現不受平臺和開發語言的限制，只須要聽從WebSocket規範便可，目前已經出現了一些比較成熟的WebSocket服務端實現，好比本文使用的Node.js+http://Socket.IO。爲何選用這個方案呢？先來簡單介紹下他們兩。github

Node.js

Node.js採用C++語言編寫而成，它不是Javascript應用，而是一個Javascript的運行環境，據Node.js創始人Ryan Dahl回憶，他最初但願採用Ruby來寫Node.js，可是後來發現Ruby虛擬機的性能不能知足他的要求，後來他嘗試採用V8引擎，因此選擇了C++語言。web

Node.js支持的系統包括*nux、Windows，這意味着程序員能夠編寫系統級或者服務器端的Javascript代碼，交給Node.js來解釋執行。Node.js的Web開發框架Express，能夠幫助程序員快速創建web站點，從2009年誕生至今，Node.js的成長的速度有目共睹，其發展前景得到了技術社區的充分確定。chrome

http://Socket.IO

http://Socket.IO是一個開源的WebSocket庫，它經過Node.js實現WebSocket服務端，同時也提供客戶端JS庫。http://Socket.IO支持以事件爲基礎的實時雙向通信，它能夠工做在任何平臺、瀏覽器或移動設備。

http://Socket.IO支持4種協議：WebSocket、htmlfile、xhr-polling、jsonp-polling，它會自動根據瀏覽器選擇適合的通信方式，從而讓開發者能夠聚焦到功能的實現而不是平臺的兼容性，同時http://Socket.IO具備不錯的穩定性和性能。

編碼實現

本文一開始的的插圖就是效果演示圖：能夠點擊這裏查看在線演示，整個開發過程很是簡單，下面簡單記錄了開發步驟：

安裝Node.js

根據本身的操做系統，去Node.js官網下載安裝便可。若是成功安裝。在命令行輸入node -v和npm -v應該能看到相應的版本號。

搭建WebSocket服務端

這個環節咱們儘量的考慮真實生產環境，把WebSocket後端服務搭建成一個線上能夠用域名訪問的服務，若是你是在本地開發環境，能夠換成本地ip地址，或者使用一個虛擬域名指向本地ip。

先進入到你的工做目錄，好比 /workspace/wwwroot/plhwin/http://realtime.plhwin.com，新建一個名爲package.json的文件，內容以下：

接下來使用npm命令安裝express和http://socket.io

安裝成功後，應該能夠看到工做目錄下生成了一個名爲node_modules的文件夾，裏面分別是express和http://socket.io，接下來能夠開始編寫服務端的代碼了，新建一個文件：index.js

命令行運行node index.js，若是一切順利，你應該會看到返回的listening on *:3000字樣，這說明服務已經成功搭建了。此時瀏覽器中打開 http://localhost:3000 應該能夠看到正常的歡迎頁面。

若是你想要讓服務運行在線上服務器，而且能夠經過域名訪問的話，可使用Nginx作代理，在nginx.conf中添加以下配置，而後將域名（好比：http://realtime.plhwin.com）解析到服務器IP便可。

完成以上步驟，http://realtime.plhwin.com:3000的後端服務就正常搭建了。

服務端代碼實現

前面講到的index.js運行在服務端，以前的代碼只是一個簡單的WebServer歡迎內容，讓咱們把WebSocket服務端完整的實現代碼加入進去，整個服務端就能夠處理客戶端的請求了。完整的index.js代碼以下：

客戶端代碼實現

進入客戶端工做目錄/workspace/wwwroot/plhwin/http://demo.plhwin.com/chat，新建一個index.html:

上面的html內容自己沒有什麼好說的，咱們主要看看裏面的4個文件請求：
一、http://realtime.plhwin.com:3000/socket.io/socket.io.js
二、style.css
三、json3.min.js
四、client.js

第1個JS是http://Socket.IO提供的客戶端JS文件，在前面安裝服務端的步驟中，當npm安裝完http://socket.io並搭建起WebServer後，這個JS文件就能夠正常訪問了。

第2個style.css文件沒什麼好說的，就是樣式文件而已。

第3個JS只在IE8如下版本的IE瀏覽器中加載，目的是讓這些低版本的IE瀏覽器也能處理json，這是一個開源的JS，詳見：JSON 3

第4個client.js是完整的客戶端的業務邏輯實現代碼，它的內容以下：

至此全部的編碼開發工做所有完成了，在瀏覽器中打開 http://demo.plhwin.com/chat/ 就能夠看到效果了。

上面全部的客戶端和服務端的代碼能夠從Github上得到，地址：https://github.com/plhwin/nodejs-socketio-chat

下載本地後有兩個文件夾 client 和 server，client文件夾是客戶端源碼，能夠放在Nginx/Apache的WebServer中，也能夠放在Node.js的WebServer中。後面的server文件夾裏的代碼是websocket服務端代碼，放在Node.js環境中，使用npm安裝完 express 和 http://socket.io 後，node index.js 啓動後端服務就能夠了。

留給咱們的思考

一、假設是一個在線客服系統，裏面有許多的公司使用你的服務，每一個公司本身的用戶能夠經過一個專屬URL地址進入該公司的聊天室，聊天是一對一的，每一個公司能夠新建多個客服人員，每一個客服人員能夠同時和客戶端的多個用戶聊天。

二、又假設是一個在線WebIM系統，實現相似微信，qq的功能，客戶端能夠看到好友在線狀態，在線列表，添加好友，刪除好友，新建羣組等，消息的發送除了支持基本的文字外，還能支持表情、圖片和文件。

有興趣的同窗能夠繼續深刻研究。

--------------------------

上面是我前段時間寫的一篇與WebSocket這個主題相關的文檔，就直接貼過來了，原文請見：使用Node.js+Socket.IO搭建WebSocket實時應用