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nodejs和express搭建多人聊天室

小云云
小云云原創
2018-02-22 09:48:511699瀏覽

準備工作:新建一個資料夾chatroom在終端機輸入以下指令,依照步驟npm(沒裝過的去官網安裝下node和npm)會自動為你產生一個package.json檔案

安裝express和socket.io

package.json檔案如下:


//package.json
{
 "name": "chatroom",
 "version": "1.0.0",
 "description": "A simple chatroom",
 "main": "index.js",
 "scripts": {
  "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
 },
 "repository": {
  "type": "git",
  "url": "git+https://github.com/ddvdd008/chatroom.git"
 },
 "keywords": [
  "chatroom",
  "nodejs",
  "express"
 ],
 "author": "ddvdd",
 "license": "ISC",
 "bugs": {
  "url": "https://github.com/ddvdd008/chatroom/issues"
 },
 "homepage": "https://github.com/ddvdd008/chatroom#readme"
}

安裝express和socket.io


npm install express --save 
npm install socket.io --save

package.json自動新增依賴


#
"dependencies": {
 "express": "^4.16.2",
 "socket.io": "^2.0.4"
}

因為我們使用express框架寫後端服務,用socket.io(Socket.io其實是WebSocket的父集,Socket.io封裝了WebSocket和輪詢等方法,他會根據情況選擇方法來進行通訊。)來對客戶端和服務端建立一個持久鏈接,便於通訊。

到這裡準備工作進行的差不多了,下面我們開始一步一步實現。

搭建web伺服器

express創建服務

#學過node同學應該不陌生,利用http.createServer就能簡單的創建一個伺服器,這次我們利用express來創建服務。在專案根目錄建立一個app.js。


/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require('express'); 
const app = express();    // 创建express实例,赋值给app。
const fs = require('fs');   // 这个是node的文件读取模块,用于读取文件
const path = require('path');  // 这是node的路径处理模块,可以格式化路径

app.listen(3000,()=>{    
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口,然后执行回调函数在控制台输出。
});

/**
* app.get(): express中的一个中间件,用于匹配get请求,说的简单点就是node处理请求的路由,对于不同url请求,让对应的不同app.get()去处理
* '/': 它匹配get请求的根路由 '/'也就是 127.0.0.1:3000/就匹配到它了
* req带表浏览器的请求对象,res代表服务器的返回对象
*/
app.get('/',(req,res)=>{
 res.redirect('/chat.html');  // express的重定向函数。如果浏览器请求了根路由'/',浏览器就给他重定向到 '127.0.0.1:3000/chat.html'路由中
});


/**
* 这里匹配到的是/chat.html就是上面重定向到的路径。
*/
app.get('/chat.html',(req,res)=>{
 fs.readFile(path.join(__dirname,'./public/chat.html'),function(err,data){  //读取文件,readFile里传入的是文件路径和回调函数,这里用path.join()格式化了路径。
  if(err){
   console.error("读取chat.html发生错误",err);     //错误处理
   res.send('4 0 4');           //如果发生错误,向浏览器返回404
  } else {
   res.end(data);     //这里的data就是回调函数的参数,在readFile内部已经将读取的数据传递给了回调函数的data变量。
  }         //我们将data传到浏览器,就是把html文件传给浏览器
 })
});

你們看了以後會說,這express框架看來也沒那麼簡單啊,一個最簡單的發送單頁面的方法跟node自帶http.createServer沒太大差別餓,也挺麻煩的。從目前來看確實如此,我這不是為了讓你們容易理解嘛~ express提供了一個非常強大的中間件,幫我們託管靜態資源文件,下面我們就來實現:


app.use('/',express.static(path.join(__dirname,'./public'))); //一句话就搞定。

取代原來的:


app.get('/chat.html',(req,res)=>{
 fs.readFile(path.join(__dirname,'./public/chat.html'),function(err,data){  
  if(err){
   console.error("读取chat.html发生错误",err);     
   res.send('4 0 4');           
  } else {
   res.end(data);     
  }         
 })
});

__dirname表示目前檔案所在的絕對路徑,所以我們使用path.join將app.js的絕對路徑和public加起來就得到了public的絕對路徑。用path.join是為了避免出現 ././public 這條奇怪的路徑,express.static就幫我們託管了public資料夾中的靜態資源。只要有 127.0.0.1:3000/XXX/AAA 的路徑都會去public資料夾下找XXX資料夾下的AAA檔案然後傳送給瀏覽器。

現在再來看這段程式碼是不是簡介了很多,具體了解app.use()乾了什麼的同學可以去這裡

socket.io建立客戶端和服務端的連結

創建完上面的服務後,我們需要把socket.io引用進來,讓客戶端和服務端建立長久連結。我們把app.js進行如下改造:


/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require('express'); 
const app = express();    // 创建express实例,赋值给app。
const server = require('http').Server(app); 
const io = require('socket.io')(server);  //将socket的监听加到app设置的模块里。这两句理解不了的可以去socket.io官网去看
const path = require('path');  // 这是node的路径处理模块,可以格式化路径

server.listen(3000,()=>{    
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口,然后执行回调函数在控制台输出。 
}); 
...
...
app.use('/',express.static(path.join(__dirname,'./public')));  //一句话就搞定。 

/*socket*/ 
io.on('connection',(socket)=>{    //监听客户端的连接事件 
 
});

o.on表示監聽某個事件,該事件一發生,就觸發回呼函數。 'connection‘就是一個事件名,它已經定義好了,只要用戶連線上就會觸發。現在app.js基本上已經完成,我們在根目錄執行:

node app.js

##>

現在訪問http ://127.0.0.1:3000/static/chat.html:

#哎?啥也沒有。 。 。那不廢話!我們都沒url請求對應的靜態資源!

新增靜態html


我們在專案根目錄建立public資料夾,public資料夾裡面新建chat.html檔案:


<!DOCTYPE html> 
<html lang="en"> 
<head> 
 <meta charset="UTF-8"> 
 <title>聊天室</title> 
</head> 
<body> 
这是我们的聊天室 
</body> 
</html>

現在我們刷新下頁面,你看頁面出現了:

>

到這裡其實一個最簡單的瀏覽器和web伺服器協作的專案就已經完成,後面我們要不斷完善頁面,給伺服器後端加業務功能來實現多人聊天室。

基本功能實作

已登陸功能,我們需要一個使用者名,(不需要密碼),而使用者名稱必須客戶端伺服器都有儲存。每次傳輸訊息基本上都需要包含用戶名,否則不知道是誰發的。


群組聊天功能,我們需要分辨資訊來己方和對方


#登陸功能實作
##login頁面重構


最基本的登陸介面由一個使用者名稱輸入框和登入按鈕組成:

//chat.html
<!DOCTYPE html> 
<html lang="en"> 
<head> 
<meta charset="UTF-8"> 
<title>聊天室</title>
<style>
 *{
  margin:0;
  padding:0;
  box-sizing: border-box;
  -webkit-box-sizing: border-box;
  -moz-box-sizing: border-box;
 }
 .container{
  position: absolute;
  top:0;
  left:0;
  right:0;
  bottom:0;
  background-color: grey;
  padding: 50px;
 }
 .container .title{
  width:300px;
  margin: 0 auto;
  font-size: 30px;
  font-family: &#39;Franklin Gothic Medium&#39;;
  font-weight: bold;
  text-align: center;
  margin-bottom:50px;
 }
 .container .login-wrap{
  width:400px;
  padding: 20px;
  border: 1px solid #000;
  margin: 0 auto;
  text-align: center;
 }
 .login-wrap .user-ipt{
  width:360px;
  text-align: center;
  vertical-align: middle;
 }
 .login-wrap .login-button{
  width:60px;
  height:24px;
  line-height:20px;
  font-size: 14px;
  padding: 2px 0;
  border-radius: 5px;
  margin-top:10px;
 }
</style> 
</head> 
<body> 
 <p class="container">
  <p class="title">欢迎来到ddvdd聊天室</p>
  <p class="login-wrap">
   <p class="user-ipt">
    <span class="user-name">用户名:</span>
    <input id="name" class="name-ipt" type="text" />
   </p>
   <button id="loginbutton" class="login-button">登陆</button>
  </p>
 </p>
</body> 
</html>

簡單的加點樣式,靜態頁面就完成了,我們刷新下頁面:

login頁面互動


昨天下午寫到一半。 。 。部門突然要去團建聚會,只能匆匆提交代碼,草草了事。今天一早就來到公司繼續給大家碼

廢話不多說進入正題,登陸這塊交互,當用戶訪問伺服器並且成功登陸算一個在線登陸人數,每登陸一個用戶,伺服器都會把使用者資訊存入一個陣列中,保存在伺服器,這裡要注意一點,伺服器會對使用者登陸的使用者名稱進行校驗,校驗結果會傳回給客戶端,客戶端透過校驗結果,改變目前頁面是否進入聊天頁面。

上面的服务器和客户端交互都是通过socket.io来实现通讯的,前端的业务交互我们这里就采用jquery来实现,在public文件夹下新建js文件夹,下载jquery-3.2.1.min.js、新建main.js。然后对chat.html引入需要的sdk:


<script src="js/jquery-3.2.1.min.js"></script>
<script src="js/main.js"></script>
//socket.io官网要求这么引入
<script src="/socket.io/socket.io.js"></script>

引入完sdk,我们对main的js添加登录功能:


//main.js
/**
* Created by ddvdd on 2018-02-08.
*/
$(function(){
 const url = &#39;http://127.0.0.1:3000&#39;;
 let _username = &#39;&#39;;
 let _$inputname = $(&#39;#name&#39;);
 let _$loginButton = $(&#39;#loginbutton&#39;);

 let socket = io.connect(url);

 //设置用户名,当用户登录的时候触发
 let setUsername = () => {
  
  _username = _$inputname.val().trim(); //得到输入框中用户输入的用户名

  //判断用户名是否存在
  if(_username) {
   socket.emit(&#39;login&#39;,{username: _username}); //如果用户名存在,就代表可以登录了,我们就触发登录事件,就相当于告诉服务器我们要登录了
  }
  else{
   alert(&#39;请输入用户名!&#39;);
  }
 };
 
 
 
 /*前端事件*/
 _$loginButton.on(&#39;click&#39;,function (event) { //监听按钮的点击事件,如果点击,就说明用户要登录,就执行setUsername函数
  setUsername();
 });

 /*socket.io部分逻辑*/ 
 socket.on(&#39;loginResult&#39;,(data)=>{ 
  /** 
  * 如果服务器返回的用户名和刚刚发送的相同的话,就登录 
  * 否则说明有地方出问题了,拒绝登录 
  */ 
  if(data.code === 0) { 
   // 登陆成功,切换至聊天室页面 
  }
  else if(data.code ===1){ 
   alert(&#39;用户已登录!&#39;); 
  }
  else{
   alert(&#39;登录失败!&#39;);
  }
 }) 

});
//app.js
/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require(&#39;express&#39;); 
const app = express();    // 创建express实例,赋值给app。
const server = require(&#39;http&#39;).Server(app); 
const io = require(&#39;socket.io&#39;)(server);  //将socket的监听加到app设置的模块里。这两句理解不了的可以去socket.io官网去看
const path = require(&#39;path&#39;);  // 这是node的路径处理模块,可以格式化路径

const users = [];     //用来保存所有的用户信息 
let usersNum = 0;     //统计在线登录人数

server.listen(3000,()=>{    
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口,然后执行回调函数在控制台输出。 
}); 


/**
* app.get(): express中的一个中间件,用于匹配get请求,说的简单点就是node处理请求的路由,对于不同url请求,让对应的不同app.get()去处理
* &#39;/&#39;: 它匹配get请求的根路由 &#39;/&#39;也就是 127.0.0.1:3000/就匹配到它了
* req带表浏览器的请求对象,res代表服务器的返回对象
*/
app.get(&#39;/&#39;,(req,res)=>{
 res.redirect(&#39;/static/chat.html&#39;);  // express的重定向函数。如果浏览器请求了根路由&#39;/&#39;,浏览器就给他重定向到 &#39;127.0.0.1:3000/chat.html&#39;路由中
});

/** 
* __dirname表示当前文件所在的绝对路径,所以我们使用path.join将app.js的绝对路径和public加起来就得到了public的绝对路径。 
* 用path.join是为了避免出现 ././public 这种奇怪的路径 
* express.static就帮我们托管了public文件夹中的静态资源。 
* 只要有 127.0.0.1:3000/XXX/AAA 的路径都会去public文件夹下找XXX文件夹下的AAA文件然后发送给浏览器。 
*/ 
app.use(&#39;/static&#39;,express.static(path.join(__dirname,&#39;./public&#39;)));  //一句话就搞定。 

/*socket*/ 
io.on(&#39;connection&#39;,(socket)=>{    //监听客户端的连接事件 
 
 socket.on(&#39;login&#39;,(data)=>{ 

  if(checkUserName(data)){
   socket.emit(&#39;loginResult&#39;,{code:1}); //code=1 用户已登录 
  }
  else{
   //将该用户的信息存进数组中 
   users.push({ 
    username: data.username, 
    message: [] 
   }); 
   socket.emit(&#39;loginResult&#39;,{code:0}); //code=0 用户登录成功
   usersNum = users.length; 
   console.log(`用户${data.username}登录成功,进入ddvdd聊天室,当前在线登录人数:${usersNum}`); 
  }
  
 }); 

 //断开连接后做的事情 
 socket.on(&#39;disconnect&#39;,()=>{   //注意,该事件不需要自定义触发器,系统会自动调用 
  usersNum = users.length; 
  console.log(`当前在线登录人数:${usersNum}`); 
 }); 
}); 
//校验用户是否已经登录
const checkUserName = (data) => {
 let isExist = false;
 users.map((user) => {
  if(user.username === data.username){
   isExist = true;
  }
 });
 return isExist;
}

上面代码大家需要了解以下几点:

  1. socket.on 表示监听事件,后面接一个回调函数用来接收emit发出事件传递过来的对象。

  2. socket.emit 用来触发事件,传递对象给on监听事件。

  3. 我们socket连接之后的监听触发事件都要写在io.on('connection')的回调里面,因为这些事件都是连接之后发生的,就算是断开连接的事件 disconnect 也是在连接事件中发生的,没有正在连接的状态,哪来的断开连接呢?

  4. 理解虽然服务器端只有app.js一个文件,但是不同的客户端连接后信息是不同的,所以我们必须要将一些公用的信息,比如说,储存所有登录用户的数组,所有用户发送的所有信息存储在外部,一定不能存储在connecion里

效果展示:

群聊功能实现

写完简单的登录功能,现在我们来写这项目最重要的功能群聊。首先我们先来处理下页面,因为功能简单,所以不单独建立html来显示聊天室,就直接写在login页面,通过class名称的变化来切换登录后,聊天室的显示。

聊天室页面重构

下面我们对chat.html进行整改:


<!DOCTYPE html> 
<html lang="en"> 
<head> 
 <meta charset="UTF-8"> 
 <title>聊天室</title>
 <script src="js/jquery-3.2.1.min.js"></script> 
 <script src="js/main.js"></script> 
 <script src="/socket.io/socket.io.js"></script> 
 <style>
  *{
   margin:0;
   padding:0;
   box-sizing: border-box;
   -webkit-box-sizing: border-box;
   -moz-box-sizing: border-box;
  }
  .container{
   position: absolute;
   top:0;
   left:0;
   right:0;
   bottom:0;
   background-color: darkgrey;
   padding: 50px;
   overflow-y: scroll;
  }
  .container .title{
   margin: 0 auto;
   font-size: 30px;
   font-family: &#39;Franklin Gothic Medium&#39;;
   font-weight: bold;
   text-align: center;
   margin-bottom:20px;
  }
  .container .login-wrap{
   width:400px;
   padding: 20px;
   border: 1px solid #000;
   margin: 0 auto;
   text-align: center;
  }
  .login-wrap .user-ipt{
   width:360px;
   text-align: center;
   vertical-align: middle;
  }
  .login-wrap .login-button{
  width:60px;
  height:24px;
  line-height:20px;
  font-size: 14px;
  padding: 2px 0;
  border-radius: 5px;
  margin-top:10px;
  }
  .chat-wrap .chat-content{
   width:100%;
   height:600px;
   background-color: whitesmoke;
   padding:10px;
  }
  .chat-wrap .send-wrap{
   margin-top: 20px;
  }
  .message-ipt{
   width: 200px;
   height: 100px;
   padding: 0 5px;
   vertical-align: bottom;
  }
  .chat-content p{
   display: block;
   margin-bottom: 10px;
  }
  .chat-content p .msg{
   display: inline-block;
   padding: 8px 11px;
   border-radius:6px;
  }
  .chat-content .self-message .msg{
   background-color:#d0e7ff;
   border: 1px solid #c9dfff;
  }
  .chat-content .other-message .msg{
   background-color:white;
   border: 1px solid #eee;
  }
  .chat-content .self-message{
   text-align:right;
  }
  .chat-content .other-message{
   text-align-last:left;
  }
 </style> 
</head> 
<body> 
 <p class="container">
  <p id="loginbox" class="login-wrap">
   <p class="title">登录</p>
   <p class="user-ipt">
    <span class="user-name">用户名:</span>
    <input id="name" class="name-ipt" type="text" />
   </p>
   <button id="loginbutton" class="login-button">登录</button>
  </p>
  <p id="chatbox" class="chat-wrap" style="display:none">
   <p id="content" class="chat-content">
    <!-- 聊天内容 -->
   </p>
   <p class="send-wrap">
    <textarea rows="3" cols="20" id="chatmessage" class="message-ipt" type="textarea" placeholder="请输入要发送的信息内容"></textarea>
   </p>
  </p>
 </p>
</body> 
</html>

新增chatbox容器来作为聊天室,里面有一个群聊的聊天框,和一个发送消息的文本框。通过上面loginResult回调,对loginbox进行隐藏,显示chatbox:


//显示聊天室界面
let showChatRoom = () => {
 /** 
  * 1.隐藏登录框,取消它绑定的事件 
  * 2.显示聊天界面 
  */ 
 $(&#39;#loginbox&#39;).hide(&#39;slow&#39;);
 _$loginButton.off(&#39;click&#39;);
 /** 
 * 显示聊天界面,并显示一行文字,欢迎用户 
 */
 $(`<p class="title">欢迎${_username}来到ddvdd聊天室</p>`).insertBefore($("#content")); 
 $("#chatbox").show(&#39;slow&#39;);
}

消息事件发送监听机制

聊天一定是客户端触发的,所以发送信息是客户端触发,服务器监听。

服务器监听到发送信息的事件后会存储信息,然后触发发送信息成功事件广播给所有客户端,将信息传给所有客户端。

发送消息sendMessage事件


//main.js
//发送消息
let sendMessage = function () { 
 /** 
  * 得到输入框的聊天信息,如果不为空,就触发sendMessage 
  * 将信息和用户名发送过去 
  */ 
 let _message = _$chattextarea.val(); 
 
 if(_message) { 
  socket.emit(&#39;sendMessage&#39;,{username: _username, message: _message}); 
 }
 else{
  alert(&#39;请输入发送消息!&#39;);
 } 
}; 
...
/*聊天事件*/ 
_$chattextarea.on(&#39;keyup&#39;,function (event) { 
 if(event.keyCode === 13) { 
  sendMessage(); 
  _$chattextarea.val(&#39;&#39;); 
 } 
});

服务器端监听sendMessage事件


//app.js
/** 
 * 监听sendMessage,我们得到客户端传过来的data里的message,并存起来。 
 */ 
socket.on(&#39;sendMessage&#39;,(data)=>{ 
 for(let _user of users) { 
  if(_user.username === data.username) { 
   _user.message.push(data.message); 
   //信息存储之后触发receiveMessage将信息发给所有浏览器-广播事件 
   io.emit(&#39;receiveMessage&#39;,data); 
   break; 
  } 
 } 
});

我们是遍历服务器端的用户数组,找到该用户,将发送的信息存起来,然后触发receiveMessage事件广播到所有浏览器,sendMessage是写在connection里,login之外的,为什么这么做大家一定要理解,发送消息是连接时候做的事情,而不是登录时做的事情。

注意的是,我使用的是io.emit,他是真正的广播到所有浏览器,socket.broadcast.emit则不会广播到自己的浏览器。

客户端监听receiveMessage事件


//main.js
socket.on(&#39;receiveMessage&#39;,(data)=>{ 
 /** 
  * 
  * 监听服务器广播的消息
  */ 
 showMessage(data);
}) 
//显示消息
let showMessage = function (data) { 
 //先判断这个消息是不是自己发出的,然后再以不同的样式显示 
 if(data.username === _username){ 
  $("#content").append(`<p class=&#39;self-message&#39;><span class=&#39;msg&#39;>${data.message}</span><span class=&#39;name&#39;> :${data.username}</span></p>`); 
 }else { 
  $("#content").append(`<p class=&#39;other-message&#39;><span class=&#39;name&#39;>${data.username}: </span><span class=&#39;msg&#39;>${data.message}</span></p>`); 
 } 
};

写到这边,我们的聊天室基本功能已经完成了,来看看效果吧!打开三个浏览器,分别登录老大、老二、老三,发一句“大噶好~,我是渣渣辉!”。

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陳述:
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