怎么使用Go+WebSocket快速實現一個chat服務

這篇文章將為大家詳細講解有關怎么使用Go+WebSocket快速實現一個chat服務，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

前言

在 go-zero 開源之后，非常多的用戶詢問是否可以支持以及什么時候支持 websocket，終于在 v1.1.6 里面我們從框架層面讓websocket 的支持落地了，下面我們就以 chat 作為一個示例來講解如何用 go-zero 來實現一個 websocket 服務。

整體設計

我們以 zero-example 中的 chat 聊天室為例來一步步一講解 websocket 的實現，分為如下幾個部分：

• 多客戶端接入

• 消息廣播

• 客戶端的及時上線下線

• 全雙工通信【客戶端本身是發送端，也是接收端】

先放一張圖，大致的數據傳輸：

中間有個 select loop 就是整個 chat 的 engine。首先要支撐雙方通信：

• 得有一個交流數據的管道。客戶端只管從 管道 讀取/輸送數據；

• 客戶端在線情況。不能說你下線了，還往你那傳輸數據；

數據流

數據流是 engine 的主要功能，先不急著看代碼，我們先想 client 怎么接入并被 engine 感知：

• 首先是從前端發 websocket 請求；

• 建立連接；準備接收/發送通道；

• 注冊到 engine；

// HTML 操作 {js}
if (window["WebSocket"]) {
 conn = new WebSocket("ws://" + document.location.host + "/ws");
 conn.onclose = function (evt) {
  var item = document.createElement("div");
  item.innerHTML = "<b>Connection closed.</b>";
  appendLog(item);
 };
 ...
}

// 路由
engine.AddRoute(rest.Route{
 Method: http.MethodGet,
 Path:  "/ws",
 Handler: func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  internal.ServeWs(hub, w, r)
 },
})

// 接入邏輯
func ServeWs(hub *Hub, w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 // 將http請求升級為websocket
 conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
 ...
 // 構建client：hub{engine}, con{websocker conn}, send{channel buff}
 client := &Client{
 hub: hub,
 conn: conn,
 send: make(chan []byte, bufSize),
 }
 client.hub.register <- client
 // 開始客戶端雙工的通信，接收和寫入數據
 go client.writePump()
 go client.readPump()
}

這樣，新接入的 client 就被加入到 注冊 通道中。

hub engine

發出了 注冊 的動作，engine 會怎么處理呢？

type Hub struct {
 clients map[*Client]bool // 上線clients
 broadcast chan []byte  // 客戶端發送的消息 ->廣播給其他的客戶端
 register chan *Client   // 注冊channel，接收注冊msg
 unregister chan *Client  // 下線channel
}

func (h *Hub) Run() {
 for {
 select {
  // 注冊channel：存放到注冊表中，數據流也就在這些client中發生
 case client := <-h.register:
  h.clients[client] = true
  // 下線channel：從注冊表里面刪除
 case client := <-h.unregister:
  if _, ok := h.clients[client]; ok {
  delete(h.clients, client)
  close(client.send)
  }
  // 廣播消息：發送給注冊表中的client中，send接收到并顯示到client上
 case message := <-h.broadcast:
  for client := range h.clients {
  select {
  case client.send <- message:
  default:
   close(client.send)
   delete(h.clients, client)
  }
  }
 }
 }
}

接收注冊消息 -> 加入全局注冊表

如果 engine.broadcast 接收到，會將 msg 傳遞給 注冊表 的 client.sendChan
這樣從 HTML -> client -> hub -> other client 的整個數據流就清晰了。

廣播數據

上面說到 engine.broadcast 接收到數據，那從頁面開始，數據是怎么發送到這？

func (c *Client) readPump() {
 ...
 for {
  // 1
 _, message, err := c.conn.ReadMessage()
 if err != nil {
  if websocket.IsUnexpectedCloseError(err, websocket.CloseGoingAway, websocket.CloseAbnormalClosure) {
  log.Printf("error: %v", err)
  }
  break
 }
 message = bytes.TrimSpace(bytes.Replace(message, newline, space, -1))
  // 2.
 c.hub.broadcast <- message
 }
}

• 從 conn 中不斷讀取 msg【頁面點擊后傳遞】

• 將 msg 傳入 engine.broadcast，從而廣播到其他的 client

• 當出現發送異常或者是超時，異常退出時，會觸發下線 client

同時要知道，此時發送消息的 client 不止有一個，可能會有很多個。那發送到其他client，client 從自己的 send channel 中讀取消息即可：

func (c *Client) writePump() {
 // 寫超時控制
 ticker := time.NewTicker(pingPeriod)
 ...
 for {
 select {
 case message, ok := <-c.send:
   // 當接收消息寫入時，延長寫超時時間。
  c.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(writeWait))
  ...
  w, err := c.conn.NextWriter(websocket.TextMessage)
  ...
  w.Write(message)

  // 依次讀取 send 中消息，并write
  n := len(c.send)
  for i := 0; i < n; i++ {
  w.Write(newline)
  w.Write(<-c.send)
  }
   ...
 case <-ticker.C:
  c.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(writeWait))
  ...
 }
 }
}

上面也說了，send 有來自各自客戶端中發送的msg：所以當檢測到 send 有數據，就不斷接收消息并寫入當前 client；同時當寫超時，會檢測websocket長連接是否還存活，存活則繼續讀 send chan，斷開則直接返回。

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