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Node.js での WebSocket とリアルタイム通信の操作
- Mary-Kate Olsenオリジナル
- 2024-11-16 12:01:03794ブラウズ
最新のアプリケーションでは、特にライブ チャット、通知、共同作業ツールなどの機能において、リアルタイムのコミュニケーションが重要です。 WebSocket は、単一の長期接続を介してクライアントとサーバー間の双方向通信を可能にするプロトコルです。この記事では、WebSocket、Node.js での WebSocket の実装、およびリアルタイム アプリケーションでの WebSocket の使用を簡素化する人気のあるライブラリである Socket.IO の役割について説明します。
WebSocket: 何を、なぜ、どのように?
WebSocket は、永続的な接続を維持するプロトコルであり、HTTP の一定の要求と応答のサイクルを必要とせずにデータ交換を可能にします。いくつかの使用例は次のとおりです:
- ライブメッセージング アプリケーション (チャット ルームなど)
- リアルタイム更新が必要なオンライン ゲーム
- ソーシャルメディアアプリケーションでのイベントの通知
- 共同作業ツール (例: Google ドキュメント)
WebSocket の仕組み
- クライアントはサーバーとの HTTP 接続を確立します。
- サーバーはこの接続を WebSocket プロトコルにアップグレードします。
- クライアントとサーバーの両方が、この永続的な接続を介してリアルタイムでメッセージを送受信できるようになります。
Node.j での WebSocket の実装
ws を使用した基本的な WebSocket サーバー
ws パッケージを使用して簡単な WebSocket サーバーを構築しましょう。
ステップ 1: ws をインストールします:
npm install ws
ステップ 2: WebSocket サーバーを作成します:
const WebSocket = require('ws');
const server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
server.on('connection', (socket) => {
console.log('Client connected');
// Listening for messages from the client
socket.on('message', (message) => {
console.log(`Received message: ${message}`);
// Echo message back to client
socket.send(`Server: ${message}`);
});
// Handling connection close
socket.on('close', () => {
console.log('Client disconnected');
});
});
console.log('WebSocket server is running on ws://localhost:8080');
ステップ 3: クライアント側からの接続:
<script>
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');
socket.onopen = () => {
console.log('Connected to server');
socket.send('Hello Server!');
};
socket.onmessage = (event) => {
console.log(`Received from server: ${event.data}`);
};
</script>
Socket.IO の紹介: WebSocket 管理の簡素化
Socket.IO は、リアルタイム通信を簡素化し、自動再接続やブロードキャストなどの機能を追加するライブラリです。
Socket.IO のインストール
npm install socket.io
Socket.IO を使用したリアルタイム チャット アプリケーションの構築
サーバー側の実装:
const express = require('express');
const http = require('http');
const { Server } = require('socket.io');
const app = express();
const server = http.createServer(app);
const io = new Server(server);
io.on('connection', (socket) => {
console.log('A user connected');
socket.on('chat message', (msg) => {
// Broadcast message to all connected clients
io.emit('chat message', msg);
});
socket.on('disconnect', () => {
console.log('User disconnected');
});
});
server.listen(3000, () => {
console.log('Server is listening on http://localhost:3000');
});
クライアント側の実装:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Real-Time Chat</title>
</head>
<body>
<h1>Chat Room</h1>
<input>
<h2>
Node.js Streams: Efficient Data Handling
</h2>
<p>Node.js streams provide a way to process data piece by piece, which is particularly useful for handling large files.</p>
<h3>
Types of Streams
</h3>
<ol>
<li>
<strong>Readable</strong>: For reading data from a source.</li>
<li>
<strong>Writable</strong>: For writing data to a destination.</li>
<li>
<strong>Duplex</strong>: For both reading and writing.</li>
<li>
<strong>Transform</strong>: For modifying or transforming data as it’s read or written.</li>
</ol>
<h3>
Example: Reading a Large File with Streams
</h3>
<pre class="brush:php;toolbar:false">const fs = require('fs');
const readStream = fs.createReadStream('largefile.txt', { encoding: 'utf8' });
readStream.on('data', (chunk) => {
console.log('New chunk received:', chunk);
});
readStream.on('end', () => {
console.log('File reading completed');
});
Node.js アプリケーションのスケーリング
Node.js アプリケーションをスケーリングすると、リソースを追加して増加した負荷を確実に処理できるようになります。
水平方向のスケーリング
- アプリケーションの複数のインスタンスをデプロイし、リクエストの負荷を分散します。
垂直スケーリング
- より多くのリクエストを処理するには、サーバーの能力 (CPU、メモリ) を増やします。
NGINX: 負荷分散と静的コンテンツの提供
NGINX は、負荷分散、キャッシュ、静的コンテンツの提供によく使用される Web サーバーです。
例: NGINX を使用した静的ファイルの提供
- NGINX をインストールします
npm install ws
- NGINX を構成する
/etc/nginx/sites-available/default を編集します:
const WebSocket = require('ws');
const server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
server.on('connection', (socket) => {
console.log('Client connected');
// Listening for messages from the client
socket.on('message', (message) => {
console.log(`Received message: ${message}`);
// Echo message back to client
socket.send(`Server: ${message}`);
});
// Handling connection close
socket.on('close', () => {
console.log('Client disconnected');
});
});
console.log('WebSocket server is running on ws://localhost:8080');
- NGINX を開始します
<script>
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');
socket.onopen = () => {
console.log('Connected to server');
socket.send('Hello Server!');
};
socket.onmessage = (event) => {
console.log(`Received from server: ${event.data}`);
};
</script>
SSLとセキュリティ
SSL はクライアントとサーバー間のデータを暗号化し、セキュリティ層を追加します。 SSL を設定するには:
- SSL 証明書を生成します (またはプロバイダーから取得します)。
- SSL を使用するように NGINX を構成します:
npm install socket.io
結論
この記事では、実稼働レベルのデプロイメントのための Node.js アプリケーションのリアルタイム通信、効率的なデータ処理、スケーリング、およびセキュリティ保護の本質を検討しました。 WebSocket、Socket.IO、NGINX、Node.js ストリームは、アプリケーションの対話性、データ管理、セキュリティを強化して、ユーザー エクスペリエンスとスケーラビリティを向上させる強力なツールです。
以上がNode.js での WebSocket とリアルタイム通信の操作の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。