实现一个简单的即时通讯应用使用 WebSocket

落花无声 2023-02-09 ⋅ 21 阅读

前言

随着互联网的快速发展，即时通讯成为人们日常生活中的重要一部分。WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上提供全双工通信的协议，可以帮助我们实现实时通讯功能。

本文将介绍如何使用 WebSocket 后端开发，实现一个简单的即时通讯应用。

技术栈

  • 后端开发语言：Node.js
  • WebSocket 框架：Socket.IO
  • 数据库：MongoDB
  • 前端框架：React.js

准备工作

在开始之前，确保你已经安装了 Node.js 和 MongoDB。另外，也需要有基本的 JavaScript 和 React.js 知识。

项目搭建

  1. 创建一个新的项目文件夹，并在命令行中进入该文件夹。
  2. 初始化项目： npm init -y
  3. 安装所需的依赖： 
    npm install express socket.io mongoose
  4. 创建一个名为 server.js 的文件，并在其中编写后端代码。

后端开发

在 server.js 文件中，我们需要引入所需要的模块和设置必要的配置。

// 引入所需的模块
const express = require('express');
const http = require('http');
const socketIO = require('socket.io');
const mongoose = require('mongoose');

// 创建 express 应用
const app = express();
const server = http.createServer(app);
const io = socketIO(server);

// 设置数据库连接
mongoose.connect('mongodb://localhost/chatApp', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true })
  .then(() => console.log('Connected to MongoDB'))
  .catch(error => console.error(error));

// 创建 Schema
const Schema = mongoose.Schema;
const messageSchema = new Schema({
  content: { type: String, required: true },
  author: { type: String, required: true },
  createdAt: { type: Date, default: Date.now }
});

// 创建 Model
const Message = mongoose.model('Message', messageSchema);

// 监听客户端连接
io.on('connection', socket => {
  console.log('New client connected');

  // 监听客户端发送的消息
  socket.on('sendMessage', data => {
    const message = new Message(data);
    message.save()
      .then(() => {
        // 将消息广播给所有客户端
        io.emit('newMessage', message);
      })
      .catch(error => console.error(error));
  });

  // 在客户端断开连接时触发
  socket.on('disconnect', () => {
    console.log('Client disconnected');
  });
});

// 设置端口号并启动服务
const port = 3000;
server.listen(port, () => console.log(`Server running on port ${port}`));

上述代码中，我们首先引入了所需的模块，然后创建了一个 express 应用和一个 http 服务器，并使用 Socket.IO 绑定到该服务器上。接下来，我们设置了数据库连接，定义了一个 Message Model，以及与客户端的连接和断开连接时的回调函数。

在以上代码中，我们使用了 MongoDB 作为消息的存储数据库，并定义了一个 messageSchema，用于指定消息的数据结构。当客户端发送消息时，我们将数据存储到数据库中，并广播给所有客户端。

前端开发

在前端开发中，我们将使用 React.js 来创建一个简单的用户界面，并使用 Socket.IO 客户端库来与后端进行通信。

  1. 在项目文件夹中，创建一个名为 client 的子文件夹，并进入该文件夹。
  2. 在命令行中执行以下命令，创建一个新的 React 应用： 
    npx create-react-app .
  3. 删除生成的默认文件（除 node_modules 文件夹和 .gitignore 文件外）。
  4. 在 src 文件夹中，创建一个名为 Chat.js 的文件，并在其中编写前端代码。

Chat.js

import React from 'react';
import io from 'socket.io-client';

class Chat extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      messages: [],
      content: ''
    };

    this.socket = io('http://localhost:3000');

    this.socket.on('newMessage', message => {
      this.setState(prevState => ({
        messages: [...prevState.messages, message]
      }));
    });
  }

  componentDidMount() {
    fetch('http://localhost:3000/messages')
      .then(response => response.json())
      .then(data => {
        this.setState({ messages: data });
      })
      .catch(error => console.error(error));
  }

  sendMessage() {
    const { content } = this.state;
    const author = 'Anonymous';

    if (content.trim() !== '') {
      this.socket.emit('sendMessage', { content, author });
      this.setState({ content: '' });
    }
  }

  render() {
    const { messages, content } = this.state;

    return (
      <div>
        <ul>
          {messages.map((message, index) => (
            <li key={index}>
              <b>{message.author}</b>: {message.content}
            </li>
          ))}
        </ul>
        <input
          type="text"
          value={content}
          onChange={event => this.setState({ content: event.target.value })}
        />
        <button onClick={() => this.sendMessage()}>Send</button>
      </div>
    );
  }
}

export default Chat;

上述代码中，我们首先引入了所需的模块和样式文件，然后定义了一个名为 Chat 的类组件。在构造函数中，我们初始化了状态（messages 用于存储接收到的消息，content 用于存储用户输入的消息内容），并创建了一个 Socket.IO 客户端实例。

在 componentDidMount 生命周期方法中，我们使用 fetch 发起了一个 HTTP GET 请求，从后端获取已存储的消息数据，并更新状态。

在 sendMessage 方法中，我们检查用户输入的消息内容是否为空，然后通过 Socket.IO 客户端实例发送消息到后端，并清空输入框。

最后，在 render 方法中，我们根据状态渲染用户界面。

启动应用

现在，我们已经完成了后端和前端的开发工作。在命令行中，分别进入项目文件夹和 client 文件夹，并执行以下命令启动应用。

后端：

node server.js

前端：

npm start

现在，在浏览器中访问 http://localhost:3000，你将看到一个简单的聊天界面。试着在两个浏览器窗口中发送消息，并观察消息的实时更新效果。

总结

本文介绍了如何使用 WebSocket 后端开发，通过 Socket.IO 实现一个简单的即时通讯应用。我们使用了 Node.js、MongoDB、React.js 等技术，搭建了一个基于 WebSocket 的聊天应用。

通过本文的学习，相信你已经具备了使用 WebSocket 进行实时通讯开发的基础知识。你可以根据自己的需求，进一步扩展应用的功能，如添加用户认证、多房间聊天等。祝你在实践中取得更多的成果！


本文来自极简博客，作者：落花无声，转载请注明原文链接：实现一个简单的即时通讯应用使用 WebSocket

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