websocket入门和实现聊天室

1.先提一个思考？

在传统http思维当中，有（浏览器1，服务器，浏览器2三个角色），如何实现浏览器1发送消息，然后，浏览器2接收看到浏览器1发送的消息，反之一样。

http能不能实现这种聊天的效果？

答案当然是能的，但是比较麻烦。

因为 http是基于 请求 -------- 响应 这种模型的

服务器没有办法“主动”给浏览器发送消息的

所以只能在浏览器2当中，加入ajax轮询，不断的请求服务器，以获取到最新的消息，来展示到客户端

2.websocket介绍

websocket是一种网络协议，允许客户端和服务端全双工的进行网络通讯，服务器可以给客户端发消息，客户端也可以给服务器发消息。

相当于浏览器和客户端之间建立的是一种长链接，不会断开，在这个管道内能够互相的，不断的进行信息交互 （而传统http是：浏览器请求数据，服务端响应数据后，链接断开）

3.websocket的使用

在HTML5中，浏览器已经实现了websocket的API，直接使用即可。WebSocket-MDN

3.1 创建websocket连接

// 参数1： url：连接的websocket属性
// 参数2： protocol，可选的，指定连接的协议
// var socket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org') =>官方提供的地址
var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );

3.2 websocket的一些事件

事件	事件处理程序	描述
open	Socket.onopen	连接建立触发
message	Socket.onmessage	客户端接收服务端数据时触发
error	Socket.onerror	通信发生错误时触发
close	Socket.onclose	连接关闭时触发

3.3 websocket方法

方法	描述
Socket.send()	使用连接发送数据
Socket.close()	关闭连接

4.使用node.js开发websocket服务

先简单了解一下，有关于nodejs-websocket有哪些api，和怎么使用

前端页：

  <style>
      div {
        width: 200px;
        height: 200px;
        border: 1px solid #000;
      }
    </style>

  <!-- 用于收集输入内容 -->
    <input type="text" placeholder="请输入需要发送的内容" />
    <!-- 用于发送websocket请求 -->
    <button>websocket测试</button>
    <!-- 用于显示websock服务器的响应 -->
    <div class="show"></div>

    <script>
      var input = document.querySelector('input')
      var button = document.querySelector('button')
      var div = document.querySelector('div')
      // 1. 创建websocket对象, 这个地址是官方提供的地址
      // var socket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org')
      var socket = new WebSocket('ws://localhost:3000')

      // 2. 给websocket注册事件
      socket.addEventListener('open', function() {
        // 与服务端建立连接的时候触发
        div.innerText = '恭喜你，与服务端建立连接了'
      })
      // 如何给服务器发送消息
      button.addEventListener('click', function() {
        socket.send(input.value)
        input.value = ''
      })

      // 如果接收服务器的数据
      socket.addEventListener('message', function(e) {
        console.log('接收到服务器的数据了', e)
        // 将接收到服务器的数据展示出来
        div.innerText = e.data
      })

      socket.addEventListener('close', () => {
        div.innerHTML = '与服务器断开连接'
      })
    </script>

服务端（app.js）: 使用前需下载nodejs-websocket包

//1.导入nodejs-websocket包
const ws = require('nodejs-websocket')
const PORT = 3000

//2.创建一个服务

//2.1 如何处理用户的请求 
//每次只要有用户连接，函数就会被执行，会给当前连接的用户创建 一个connect对象
var server = ws.createServer(connect =>{
    console.log('有用户连接上来了')
    //每当接收到用户传递过来的数据，这个text事件就会被触发
    connect.on('text',data=>{
        console.log('接收到了用户的数据：'+data)
        //返回客户发送的消息
        connect.send('用户发送的消息是：'+ data)
    })


    //只要websocket连接断开了，close事件就会触发
    connect.on('close',()=>{
        console.log('连接断开了')
    })

    //在处理用户断开连接后，除了处理colse事件，还必需处理error事件，不然会报错
    connect.on('error',()=>{
        console.log('用户连接异常')
    })
})
server.listen(PORT,()=>{
    console.log('服务启动成功,监听了端口:'+PORT)
})

node app.js 即可启动服务

5.websocket开发简易聊天室

前端页：

   <!-- 用于收集输入内容 -->
    <input type="text" placeholder="请输入需要发送的内容" />
    <!-- 用于发送websocket请求 -->
    <button>websocket测试</button>
    <!-- 用于显示websock服务器的响应 -->
    <div class="show"></div>

    <script>
      var input = document.querySelector('input')
      var button = document.querySelector('button')
      var div = document.querySelector('div')
      // 1. 创建websocket对象, 这个地址是官方提供的地址
      // var socket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org')
      var socket = new WebSocket('ws://localhost:3000')

      // 2. 给websocket注册事件
      socket.addEventListener('open', function() {
        // 与服务端建立连接的时候触发
        div.innerText = '恭喜你，与服务端建立连接了'
      })
      // 如何给服务器发送消息
      button.addEventListener('click', function() {
        socket.send(input.value)
        input.value = ''
      })

      // 如果接收服务器的数据
      socket.addEventListener('message', function(e) {
        //将服务端返回的json字符串，转成对象
        var data = JSON.parse(e.data)
        //创建一个div（此时只是创建，并没有插入到页面当中）
        var dv = document.createElement('div')
        //在床的div中插入数据
        dv.innerHTML = data.msg + '----' + data.date
        //不同的消息类型改变消息的样式
        if (data.type === 0) {
          dv.style.color = 'green'
        }
        if (data.type === 1) {
          dv.style.color = 'red'
        }
        if (data.type === 2) {
          dv.style.color = 'gray'
        }
        //最后将带有数据的盒子插入到页面当中
        div.appendChild(dv)
      })

      socket.addEventListener('close', () => {
        div.innerHTML = '与服务器断开连接'
      })
    </script>

服务端（app.js）：

const ws = require('nodejs-websocket')

//端口
const PORT = 3000
//返回客户端是哪种信息的标记
const TYPE_MSG = 0  
const TYPE_ENTER = 1
const TYPE_LEAVE = 2

//用户的数量，用户进入+1，用户离开-1
let userCount = 0
const server = ws.createServer(connect => {
  console.log('有新用户连接了')
  // 每次有新用户连接，需要给所有用户发送一条新增用户的消息
  userCount++
  //给每个connect对象添加一个name名称
  connect.userName = 'user' + userCount
  // 给所有的用户进行广播，客户端可根据不同的type值渲染不同样式的消息
  broadcast({
    type: TYPE_ENTER,
    msg: connect.userName + '进入了聊天室',
    date: new Date().toLocaleTimeString()
  })

  connect.on('text', msg => {
    // 如果接收到用户的数据， 需要发送给所有的用户
    broadcast({
      type: TYPE_MSG,
      msg: msg,
      date: new Date().toLocaleTimeString()
    })
  })
  connect.on('close', () => {
    console.log('用户断开连接')
    userCount--
    // 给所有的用户发送一条用户离开的消息
    broadcast({
      type: TYPE_LEAVE,
      msg: `${connect.userName}离开了聊天室`,
      date: new Date().toLocaleTimeString()
    })
  })
  connect.on('error', () => {
    console.log('连接失败')
  })
})

//广播消息的方法  connections：存有全部用户，相当于connect数组集合
function broadcast(msg) {
  server.connections.forEach(conn => {
    //原生的websocekt的sendText()不允许返回对象数据,只能返回字符串
    conn.sendText(JSON.stringify(msg))
  })
}

server.listen(PORT, () => {
  console.log('服务器启动成功了', PORT)
})

6.原生websocket的缺点

一次给所有用户广播消息的功能，都需要通过一个存有所有用户的数组属性来自己封装，支持的事件少，返回给客户端的数据也只能是字符串格式，提供的api少

但是：这其实也不能说是websocket的缺点，因为它本身就是提供基础能力而出现的，并不是为了解决我们业务代码的便利而出现，所以，通常在websocket的特性的时候，我们常常会用框架来更简单，高效的实现我们所需要的功能 -> socket.io

7.socket.io的基本用法

前端页面（当前页面是创建在与app.js同级目录下）：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    哈哈
    <script src="/socket.io/socket.io.js"></script>
    <script>
      // 连接socket服务
      // 参数：服务器地址
      var socket = io('http://localhost:3000')

      // 接受服务器返回的数据
      // socket.on('send', data => {
      //   console.log(data)
      // })
      socket.emit('hehe', { name: 'zs', age: 18 })

      socket.on('send', function(data) {
        console.log(data)
      })
    </script>
  </body>
</html>

app.js:

const http  = require('http');
const fs = require('fs');
const app = http.createServer();

app.listen(3000,()=>{
    console.log('服务器启动成功')
});

//将创建的node服务传入到socket.io方法中
const io = require('socket.io')(app);

function handler (req, res) {
  fs.readFile(__dirname + '/index.html',
  (err, data) => {
    if (err) {
      res.writeHead(500);
      return res.end('Error loading index.html');
    }

    res.writeHead(200);
    res.end(data);
  });
}
//监听用户连接的事件
io.on('connection', (socket) => {
  console.log('有用户进入了')
  //socket.emit 方法表示给到浏览器发送数据
  //参数1：事件的名字（自定义）
  socket.emit('send', { hello: 'world' });
  socket.on('hehe', (data) => {
    console.log(data);
  });
});

总结：socket.io在前后端通用，socket表示用户连接，socket.emit 表示触发某个事件，socket.on表示监听某个事件，在使用socket.io的时候，不管是前端还是后端，都是这样接收和发送事件来进行数据的传输

8.实现一个多功能的聊天室

github项目代码地址：

1.使用了socket.io express  => app.js (参照socket.io官方demo)
2.在index.html 中引入socket.io 等包
3.使用express处理静态资源,并且重定向访问 / 根目录时 => 静态资源文件夹（public）下的index.html

node app.js即可启动项目

9.聊天室的前后端业务代码总结

代码地址：https://github.com/Y-Yin/js-project-demo

9.1 简单登录

===前端===
1.选择头像=>
$('#login_avatar li').on('click', function() {
  $(this)
    .addClass('now')
    .siblings()
    .removeClass('now')
})
//点击添加now类，让被点击的头像出现选择框



2.点击登录按钮，发送头像和用户名给服务器=>
$('#loginBtn').on('click', function(){
  // 获取用户名
  var username = $('#username').val().trim()
  if (!username) {
    alert('请输入用户名')
    return
  }
  // 获取选择的头像
  var avatar = $('#login_avatar li.now img').attr('src')
  // 需要告诉socket io服务，登录,并且传入信息
  socket.emit('login', {
    username: username,
    avatar: avatar
  })
})

===后端===
对用户重复登陆的处理  =>
    // 记录所有已经登录过的用户
	const users = []
	//寻找users数组中有没有重复用户名
    let user = users.find(item => item.username === data.username)
    if (user) {
      // 表示用户存在， 登录失败. 服务器需要给当前用户响应，告诉登录失败
      socket.emit('loginError', { msg: '登录失败' })
      // console.log('登录失败')
    } else {
      // 表示用户不存在, 登录成功
      users.push(data)
      // 告诉用户，登录成功
      socket.emit('loginSuccess', data)
      // console.log('登录成功')

9.2显示个人用户信息

===前端===
//监听登录成功后，服务器有把个人信息返回了
socket.on('loginSuccess', data => {
  // 需要显示聊天窗口
  // 隐藏登录窗口
  $('.login_box').fadeOut()
  $('.container').fadeIn()
  // 设置个人信息
  console.log(data)
  $('.avatar_url').attr('src', data.avatar)
  $('.user-list .username').text(data.username)

  username = data.username
  avatar = data.avatar
})

9.3显示加入群聊的消息

===后端===
//使用socket.io的内置api给每个用户发送消息，把头像和名称发送给每一个人
io.emit('addUser', data)
//data传给前端的不仅有消息数据，还有消息类型type：0，1，2... 前端根据数据的类型，渲染出不同的消息样式
//=> 比如先通过消息类型创建好元素，并且加入样式，再将样式插入到页面当中

9.4用户列表和聊天人数

//后端判断当登录成功之后，继续emit一个事件，将所有用户数据都扔给前端

9.5离开聊天室

//使用内置，用户离开触发的事件api

//=>
1.把当前y用户的信息从users中删除调用
2.告诉所有人，有人离开了聊天室
3.告诉所有人，userlist发生更新了

//=>
当登录成功的时候，就将当前用户的信息存储起来
socket.username = data.username
socket.avatar = data.avatar
当用户离开的时候，判断离开的用户是全局用户中的哪一个
let idx = users.findIndex(item => item.username === socket.username)
根据下标删除这个用户
users.splice(idx,1)
告诉所有人，有人离开的聊天室

9.6消息总是在最底部开始显示

//使用到了一个方法 ：element.scrollIntoView（） -> 原生dom方法，不是jq方法

//找到盒子当中的最后一个dom对象，跳转到那个高度
//children(':last')找最后一个子元素
$('.box-bd').children(':last').get(0).scrollIntoView(false)

9.7发送图片

前端：
<a> <label> <input ...></label></a>标签包住一个隐藏的input type="file" 标签，这样，我们在点击a标签的时候也就是点击了被隐藏的input选择文件标签

$('input_file').on('change',function(){
    //拿到上传的文件
    var file = this.files[0]
    //需要把文件发送到服务器，借助于h5新增的fileReader
    var fr = new FileReader()
    //读取这个文件
    fr.readAsDataURL(file)
    //读取成功
    fr.onload = function(){
        //fr.result为图片读取成功后的结果
        console.log(fr.result)
        socket.emit('send',{
            username:name,
            avater:avater,
            img:fr.result
        })
    }
})

后端
接收到用户上传的图片数据后，直接广播给所有用户，通过事件将数据发出

前端：
所有用户接收到图片消息，将图片数据append进聊天盒子
$('...').append('  <img src="${data.img}"> ')

bug ：发送图片消息，聊天框总是不在底部开始显示消息

原因：因为图片还没加载完成，就调用了scrollIntoView方法

解决：监听最后一张图片的加载，在调用scrollIntoView

9.8 jquery-emoji 表情包的使用

具体查看 jquery-emoji 插件文档