前端实现WebSocket即时通讯

超、凢脫俗 2023-01-24 02:13 294阅读 0赞

要实现客户端与服务器端的通信，最常接触的是http（https）协议，http通信只能是客户端发起请求，服务器响应。服务器不能主动向客户端传递消息。  
HTTP 协议无法做到服务器主动向客户端推送信息，2008年诞生的WebSocket 协议可以实现客户端与服务器端的双向对话，即：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。

*  WebSocket 协议的底层协议也是TCP协议
 *  WebSocket 协议的标识符为ws,加密后为wss
 *  WebSocket 协议没有同源限制，即WebSocket 协议可以跨域通信
 *  WebSocket 协议是有状态的，是前后端交互的长连接，即建立连接后可以保持连接状态，通信时可以省略部分状态信息
 *  WebSocket 协议可以发送文本，也可以发送二进制数据

# 客户端实现 #

客户端可以通过WebSocket 构造函数创建`WebSocket 对象`创建和管理 WebSocket 连接，并通过该连接发送和接收数据的 API。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RyZWFtaW5nYmFvYmVpMw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>属性</th> 
   <th align="left">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>readyState</td> 
   <td align="left">当前 WebSocket 的链接状态 ， 0：正在链接中 1：已经链接并且可以通讯 2：连接正在关闭 3;连接已关闭或者没有链接成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>onopen</td> 
   <td align="left">连接成功后的回调</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>onerror</td> 
   <td align="left">连接失败后的回调</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>onmessage</td> 
   <td align="left">从服务器接受到信息时的回调</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>onclose</td> 
   <td align="left">连接关闭后的回调</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

const webSocket = new WebSocket('ws://localhost:5001')
    
    webSocket.onopen = function () { 
      console.log('连接成功...')
      webSocket.send('Hello!')
    }
    webSocket.onerror = function () { 
      console.log('连接失败...')
    }
    webSocket.onmessage = function (event) { 
      console.log('接收到消息...' + event.data)
    }
    webSocket.onclose = function () { 
      console.log('连接已关闭...')
    }

更详情的WebSocket对象参考：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/WebSocket

### WebSocket重连 ###

由于网络的不确定性和websocket自身的问题，页面长时间打开的情况下有时会发生websocket连接的断开，为了避免这类情况引起的程序问题，可以让WebSocket对象每间隔一段时间和服务器通信一次，一旦发生异常，则重新建立连接，称为心跳检测机制,形象的说就是客户端和服务端通过发送心跳向对方证明自己还活着。

var lockReconnect = false // 是否允许重新连接
    var timeout = 1000 * 20 // 心跳间隔
    var reTimeout = 1000 * 10 // 重连间隔
    var timeoutTimer = null // 心跳定时器
    var reTimeoutTimer = null // 重连定时器
    var webSocket = null
    
    function heartCheckStart () { 
      timeoutTimer = setTimeout(function () { 
        webSocket.send('HeartBeat')
      }, timeout)
    }
    
    function heartCheckReset () { 
      clearTimeout(timeoutTimer)
      heartCheckStart()
    }
    
    function createWebSocket () { 
      webSocket = new WebSocket('ws://localhost:5001')
      webSocket.onopen = function () { 
        console.log('连接成功...')
        heartCheckStart()
      }
      webSocket.onerror = function () { 
        console.log('连接失败...')
        reConnect()
      }
      webSocket.onmessage = function (event) { 
        console.log(event.data)
        heartCheckReset()
      }
      webSocket.onclose = function (event) { 
        console.log('连接已关闭...')
        console.log('websocket 断开: ' + event.code + ' ' + event.reason + ' ' + event.wasClean)
        reConnect()
      }
    }
    
    // 重连
    function reConnect () { 
      if (lockReconnect) { 
        return
      }
      lockReconnect = true
      // 没连接上会一直重连，设置延迟避免请求过多
      reTimeoutTimer && clearTimeout(reTimeoutTimer)
      reTimeoutTimer = setTimeout(function () { 
        createWebSocket()
        lockReconnect = false
      }, reTimeout)
    }
    
    createWebSocket()

# 服务器端实现 #

真实的项目中服务器端是由专人负责的，为了模拟真实的通信过程，这里简单用node搭建一个服务来实现WebSocket通信。

### node搭建WebSocket服务器 ###

> 要确保安装node,安装node运行环境，请下载node 安装包进行安装

一、新建文件夹demo,然后用npm init命令新建一个项目ws-demo

mkdir demo
    cd demo
    npm init

二、安装依赖ws

npm install ws

三、修改入口文件index.js

const WebSocket = require('ws') 
    
    const ws = new WebSocket.Server({  port: 5001 })
    ws.on('connection', ws => { 
      console.log('server connection')
    
      ws.on('message', msg => { 
        console.log('服务端接收的消息：', msg)
        ws.send('HeartBeat')
      })
    
      ws.send('连接已建立')
    })

四、运行index.js

node index.js

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RyZWFtaW5nYmFvYmVpMw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221004/eb1b8ab8b0334575a338bce660cd9c36.png