如何开发一款属于自己的聊天室

前言

最近一周没有发文章了，我在这里向大家说一声抱歉。今天，我们来从零开始开发一款聊天室。好，我们现在就开始。

了解WebSocket

开发聊天室，我们需要用到WebSocket这个网络通信协议，那么为什么会用到它呢?

我们首先来引用阮一峰大佬的一篇文章一段话：

初次接触 WebSocket 的人，都会问同样的问题：我们已经有了 HTTP 协议，为什么还需要另一个协议?它能带来什么好处?
答案很简单，因为 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。
举例来说，我们想了解今天的天气，只能是客户端向服务器发出请求，服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。
这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。
轮询的效率低，非常浪费资源(因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开)。因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。

我们来借用MDN网站上的官方介绍总结一下：

WebSockets 是一种先进的技术。它可以在用户的浏览器和服务器之间打开交互式通信会话。使用此API，您可以向服务器发送消息并接收事件驱动的响应，而无需通过轮询服务器的方式以获得响应。

WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。

WebSocket特点

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，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。

与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。

数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。

可以发送文本，也可以发送二进制数据。

没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。

协议标识符是ws(如果加密，则为wss)，即ws对应http，wss对应https。服务器网址就是 URL。即ws://www.xx.com或wss://www.xx.com

WebSocket客户端常用API

WebSocket 对象提供了用于创建和管理 WebSocket连接，以及可以通过该连接发送和接收数据的 API。

使用WebSocket()构造函数来构造一个WebSocket 。

属性

1.WebSocket.onopen

用于指定连接成功后的回调函数。

2.WebSocket.onmessage

用于指定当从服务器接受到信息时的回调函数。

3.WebSocket.onclose

用于指定连接关闭后的回调函数。

4.WebSocket.onerror

用于指定连接失败后的回调函数。

方法

1.WebSocket.close()

关闭当前链接。

2.WebSocket.send(data)

客户端发送数据到服务器，对要传输的数据进行排队。

客户端举例

// Create WebSocket connection. 
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080'); // 这里的地址是服务器的websocket服务地址 
 
// Connection opened 
socket.onopen = function(evt) {  
  console.log("Connection open ...");  
  ws.send("Hello WebSockets!"); 
}; 
 
// Listen for messages 
socket.onmessage = function(evt) { 
  console.log( "Received Message: " + evt.data); 
  socket.close(); 
}; 
 
// Connection closed 
socket.onclose = function(evt) { 
  console.log("Connection closed."); 
};

常用的WebSocket服务端

这里服务端我们使用Node.js，这里向大家介绍几个常用的库。

ws
socket.io
nodejs-websocket

具体用法，大家可以上网浏览详细文档，这里就不一一介绍啦。不过在这篇文章中。我将会给大家使用ws与nodejs-websocket这两个模块来分别进行项目开发。

客户端与服务端都介绍完啦!我们就赶快行动起来吧!

开发本地端(或局域网)聊天室(第一种)

我们将基于Vue.js@3.0开发聊天室，原因是拥抱新技术。怎么搭建vue脚手架，这里就不介绍了，想必大家也会。我们直接就上代码。

客户端

<template> 
  <div class="home"> 
    <div class="count"> 
      <p>在线人数：{{ count }}</p> 
    </div> 
    <div class="content"> 
      <div class="chat-box" ref="chatBox"> 
        <div 
          v-for="(item, index) in chatArr" 
          :key="index" 
          class="chat-item" 
        > 
          <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine"> 
            <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}</p> 
            <p class="user" :style="{ background: bg }"> 
              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
            </p> 
          </div> 
          <div v-else class="chat-msg other"> 
            <p class="user" :style="{ background: item.bg }"> 
              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
            </p> 
            <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}</p> 
          </div> 
        </div> 
      </div> 
    </div> 
    <div class="footer"> 
      <textarea 
        placeholder="说点什么..." 
        v-model="textValue" 
        autofocus 
        ref="texta" 
        @keyup.enter="send" 
      ></textarea> 
      <div class="send-box"> 
        <p class="send active" @click="send">发送</p> 
      </div> 
    </div> 
  </div> 
</template> 
 
<script> 
import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue"; 
export default { 
  name: "Home", 
  setup() { 
    let socket = null; 
    const path = "ws://localhost:3000/"; // 本地服务器地址 
    const textValue = ref(""); 
    const chatBox = ref(null); 
    const texta = ref(null); 
    const count = ref(0); 
    const name = new Date().getTime().toString(); 
    const bg = randomRgb(); 
    const chatArr = reactive([]); 
    function init() { 
      if (typeof WebSocket === "undefined") { 
        alert("您的浏览器不支持socket"); 
      } else { 
        socket = new WebSocket(path); 
        socket.onopen = open; 
        socket.onerror = error; 
        socket.onclose = closed; 
        socket.onmessage = getMessage; 
        window.onbeforeunload = function(e) { 
          e = e || window.event; 
          if (e) { 
            e.returnValue = "关闭提示"; 
            socket.close(); 
          } 
          socket.close(); 
          return "关闭提示"; 
        }; 
      } 
    } 
    function open() { 
      alert("socket连接成功"); 
    } 
    function error() { 
      alert("连接错误"); 
    } 
    function closed() { 
      alert("socket关闭"); 
    } 
    async function getMessage(msg) { 
      if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { 
        console.log(JSON.parse(msg.data)); 
        count.value = msg.data; 
      } else { 
        const obj = JSON.parse(msg.data); 
        chatArr.push(obj); 
      } 
      await nextTick(); 
      chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; 
    } 
    function randomRgb() { 
      let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"; 
    } 
    function send() { 
      if (textValue.value.trim().length > 0) { 
        const obj = { 
          name: name, 
          txt: textValue.value, 
          bg: bg, 
        }; 
        socket.send(JSON.stringify(obj)); 
        textValue.value = ""; 
        texta.value.focus(); 
      } 
    } 
    function close() { 
      alert("socket已经关闭"); 
    } 
    onMounted(() => { 
      init(); 
    }); 
    onUnmounted(() => { 
      socket.onclose = close; 
    }); 
    return { 
      send, 
      textValue, 
      chatArr, 
      name, 
      bg, 
      chatBox, 
      texta, 
      randomRgb, 
      count, 
    }; 
  }, 
}; 
</script>

至于样式文件，这里我也贴出来。

html,body{ 
  background-color: #e8e8e8; 
  user-select: none; 
} 
::-webkit-scrollbar { 
  width: 8px; 
  height: 8px; 
  display: none; 
} 
::-webkit-scrollbar-thumb { 
  background-color: #D1D1D1; 
  border-radius: 3px; 
  -webkit-border-radius: 3px; 
  border-left: 2px solid transparent; 
  border-top: 2px solid transparent; 
} 
*{ 
  margin: 0; 
  padding: 0; 
} 
.mine { 
  justify-content: flex-end; 
} 
.other { 
  justify-content: flex-start; 
} 
.mineBg { 
  background: #98e165; 
} 
.otherBg { 
  background: #fff; 
} 
.home { 
  position: fixed; 
  top: 0; 
  left: 50%; 
  transform: translateX(-50%); 
  width: 100%; 
  height: 100%; 
  min-width: 360px; 
  min-height: 430px; 
  box-shadow: 0 0 24px 0 rgb(19 70 80 / 25%); 
} 
.count{ 
  height: 5%; 
  display: flex; 
  justify-content: center; 
  align-items: center; 
  background: #EEEAE8; 
  font-size: 16px; 
} 
.content { 
  width: 100%; 
  height: 80%; 
  background-color: #f4f4f4; 
  overflow: hidden; 
} 
.footer { 
  position: fixed; 
  bottom: 0; 
  width: 100%; 
  height: 15%; 
  background-color: #fff; 
} 
.footer textarea { 
  width: 100%; 
  height: 50%; 
  background: #fff; 
  border: 0; 
  box-sizing: border-box; 
  resize: none; 
  outline: none; 
  padding: 10px; 
  font-size: 16px; 
} 
.send-box { 
  display: flex; 
  height: 40%; 
  justify-content: flex-end; 
  align-items: center; 
} 
.send { 
  margin-right: 20px; 
  cursor: pointer; 
  border-radius: 3px; 
  background: #f5f5f5; 
  z-index: 21; 
  font-size: 16px; 
  padding: 8px 20px; 
} 
.send:hover { 
  filter: brightness(110%); 
} 
.active { 
  background: #98e165; 
  color: #fff; 
} 
.chat-box { 
  height: 100%; 
  padding:0 20px; 
  overflow-y: auto; 
} 
.chat-msg { 
  display: flex; 
  align-items: center; 
} 
.user { 
  font-weight: bold; 
  color: #fff; 
  position: relative; 
  word-wrap: break-word; 
  box-shadow: 0 2px 12px 0 rgba(0, 0, 0, 0.1); 
  width: 60px; 
  height: 60px; 
  line-height: 60px; 
  border-radius:8px ; 
  text-align: center; 
} 
.msg { 
  margin: 0 5px; 
  max-width: 74%; 
  white-space: normal; 
  word-break: break-all; 
  color: #333; 
  border-radius: 8px; 
  padding: 10px; 
  text-align: justify; 
  font-size: 16px; 
  box-shadow: 0px 0px 10px #f4f4f4; 
} 
.chat-item { 
  margin: 20px 0; 
  animation: up-down 1s both; 
} 
@keyframes up-down { 
  0% { 
    opacity: 0; 
    transform: translate3d(0, 20px, 0); 
  } 
 
  100% { 
    opacity: 1; 
    transform: none; 
  } 
}

服务端

这里使用的是Node.js。

nodejs-websocket：websocket服务器和客户端的nodejs模块。

const ws = require("nodejs-websocket"); 
const server = ws.createServer((conn) => { 
  conn.on("text", (str) => { 
    broadcast(str); 
  }); 
  conn.on("error", (err) => { 
    console.log(err); 
  }); 
}); 
server.listen(3000, function () { 
  console.log("open"); 
}); 
// 群发消息 
function broadcast(data) { 
  server.connections.forEach((conn) => { 
    conn.sendText(data); 
  }); 
}

项目一览

在线人数为零，这不是bug，是因为当时在本地端没有做，只是放上了这个版块。不过，在云服务端我已经放上了这个功能。那么，我们来看一下吧。

开发云端聊天室(第二种)

客户端‍

<template> 
  <div class="home"> 
    <div class="count"> 
      <p>在线人数：{{ count }}</p> 
    </div> 
    <div class="content"> 
      <div class="chat-box" ref="chatBox"> 
        <div 
          v-for="(item, index) in chatArr" 
          :key="index" 
          class="chat-item" 
        > 
          <div v-if="item.name === name" class="chat-msg mine"> 
            <p class="msg mineBg">{{ item.txt }}</p> 
            <p class="user" :style="{ background: bg }"> 
              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
            </p> 
          </div> 
          <div v-else class="chat-msg other"> 
            <p class="user" :style="{ background: item.bg }"> 
              {{ item.name.substring(item.name.length - 5, item.name.length) }} 
            </p> 
            <p class="msg otherBg">{{ item.txt }}</p> 
          </div> 
        </div> 
      </div> 
    </div> 
    <div class="footer"> 
      <textarea 
        placeholder="说点什么..." 
        v-model="textValue" 
        autofocus 
        ref="texta" 
        @keyup.enter="send" 
      ></textarea> 
      <div class="send-box"> 
        <p class="send active" @click="send">发送</p> 
      </div> 
    </div> 
  </div> 
</template> 
 
<script> 
import { onMounted, onUnmounted, ref, reactive, nextTick } from "vue"; 
export default { 
  name: "Home", 
  setup() { 
    let socket = null; 
    const path = "wss:/xxx.com/wsline/"; // 这个网址只是测试网址，这里只是说明云服务地址 
    const textValue = ref(""); 
    const chatBox = ref(null); 
    const texta = ref(null); 
    const count = ref(0); 
    const name = new Date().getTime().toString(); 
    const bg = randomRgb(); 
    const chatArr = reactive([]); 
    function init() { 
      if (typeof WebSocket === "undefined") { 
        alert("您的浏览器不支持socket"); 
      } else { 
        socket = new WebSocket(path); 
        socket.onopen = open; 
        socket.onerror = error; 
        socket.onclose = closed; 
        socket.onmessage = getMessage; 
        window.onbeforeunload = function(e) { 
          e = e || window.event; 
          if (e) { 
            e.returnValue = "关闭提示"; 
            socket.close(); 
          } 
          socket.close(); 
          return "关闭提示"; 
        }; 
      } 
    } 
    function open() { 
      alert("socket连接成功"); 
    } 
    function error() { 
      alert("连接错误"); 
    } 
    function closed() { 
      alert("socket关闭"); 
    } 
    async function getMessage(msg) { 
      if (typeof JSON.parse(msg.data) === "number") { 
        console.log(JSON.parse(msg.data)); 
        count.value = msg.data; 
      } else { 
        const obj = JSON.parse(msg.data); 
        chatArr.push(obj); 
      } 
      await nextTick(); 
      chatBox.value.scrollTop = chatBox.value.scrollHeight; 
    } 
    function randomRgb() { 
      let R = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      let G = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      let B = Math.floor(Math.random() * 130 + 110); 
      return "rgb(" + R + "," + G + "," + B + ")"; 
    } 
    function send() { 
      if (textValue.value.trim().length > 0) { 
        const obj = { 
          name: name, 
          txt: textValue.value, 
          bg: bg, 
        }; 
        socket.send(JSON.stringify(obj)); 
        textValue.value = ""; 
        texta.value.focus(); 
      } 
    } 
    function close() { 
      alert("socket已经关闭"); 
    } 
    onMounted(() => { 
      init(); 
    }); 
    onUnmounted(() => { 
      socket.onclose = close; 
    }); 
    return { 
      send, 
      textValue, 
      chatArr, 
      name, 
      bg, 
      chatBox, 
      texta, 
      randomRgb, 
      count, 
    }; 
  }, 
}; 
</script>

样式文件同本地端样式，可以查看上方的代码。

服务端

这里我使用了ws模块，并且我也搭建了https服务器，并使用了更为安全的wss协议。接下来，我们来看下是怎么操作的。

const fs = require("fs"); 
const httpServ = require("https"); 
const WebSocketServer = require("ws").Server; // 引用Server类 
 
const cfg = { 
  port: 3456, 
  ssl_key: "../../https/xxx.key", // 配置https所需的文件2 
  ssl_cert: "../../https/xxx.crt", // 配置https所需的文件1 
}; 
 
// 创建request请求监听器 
const processRequest = (req, res) => { 
  res.writeHead(200); 
  res.end("Websocket linked successfully"); 
}; 
 
const app = httpServ 
  .createServer( 
    { 
      // 向server传递key和cert参数 
      key: fs.readFileSync(cfg.ssl_key), 
      cert: fs.readFileSync(cfg.ssl_cert), 
    }, 
    processRequest 
  ) 
  .listen(cfg.port); 
 
// 实例化WebSocket服务器 
const wss = new WebSocketServer({ 
  server: app, 
}); 
// 群发 
wss.broadcast = function broadcast(data) { 
    wss.clients.forEach(function each(client) { 
      client.send(data); 
    }); 
}; 
// 如果有WebSocket请求接入，wss对象可以响应connection事件来处理 
wss.on("connection", (wsConnect) => { 
  console.log("Server monitoring"); 
  wss.broadcast(wss._server._connections); 
  wsConnect.on("message", (message) => { 
    wss.broadcast(message); 
  }); 
  wsConnect.on("close", function close() { 
    console.log("disconnected"); 
    wss.broadcast(wss._server._connections); 
  }); 
});

我们在云服务上启动命令。

启动成功!

这里还没有结束，因为你使用的是ip地址端口，必须转发到域名上。所以我使用的nginx进行转发，配置如下参数。

location /wsline/ { 
     proxy_pass https://xxx:3456/; 
     proxy_http_version 1.1; 
     proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; 
     proxy_set_header Connection "Upgrade"; 
     proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
     proxy_set_header Host $http_host; 
     proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; 
     proxy_set_header X-Forwarded-Proto https; 
     proxy_redirect off; 
}

那么，重启云端服务器，看下效果。

项目一览

那么，到这里一款云端聊天室就这么做成了，可以实时显示在线人数，这样你就可以知道有多少人在这里跟你聊天。

结语

谢谢阅读，希望我没有浪费你的时间。看完文章了，那么赶快行动起来吧，开发一款属于自己的聊天室。

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文档

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