用Go+WebSocket快速实现一个chat服务

前言

在 go-zero 开源之后，非常多的用户询问是否可以支持以及什么时候支持 websocket，终于在 v1.1.6 里面我们从框架层面让websocket 的支持落地了，下面我们就以 chat 作为一个示例来讲解如何用 go-zero 来实现一个 websocket 服务。

整体设计

我们以 zero-example 中的 chat 聊天室为例来一步步一讲解 websocket 的实现，分为如下几个部分：

• 多客户端接入
• 消息广播
• 客户端的及时上线下线
• 全双工通信【客户端本身是发送端，也是接收端】

先放一张图，大致的数据传输：

中间有个 select loop 就是整个 chat 的 engine。首先要支撑双方通信：

• 得有一个交流数据的管道。客户端只管从 管道 读取/输送数据；
• 客户端在线情况。不能说你下线了，还往你那传输数据；

数据流

数据流是 engine 的主要功能，先不急着看代码，我们先想 client 怎么接入并被 engine 感知：

• 首先是从前端发 websocket 请求；
• 建立连接；准备接收/发送通道；
• 注册到 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)
 },
})

// 接入逻辑
func ServeWs(hub *Hub, w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 // 将http请求升级为websocket
 conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
 ...
 // 构建client：hub{engine}, con{websocker conn}, send{channel buff}
 client := &Client{
 hub: hub,
 conn: conn,
 send: make(chan []byte, bufSize),
 }
 client.hub.register <- client
 // 开始客户端双工的通信，接收和写入数据
 go client.writePump()
 go client.readPump()
}

这样，新接入的 client 就被加入到 注册 通道中。

hub engine

发出了 注册 的动作，engine 会怎么处理呢？

type Hub struct {
 clients map[*Client]bool // 上线clients
 broadcast chan []byte  // 客户端发送的消息 ->广播给其他的客户端
 register chan *Client   // 注册channel，接收注册msg
 unregister chan *Client  // 下线channel
}

func (h *Hub) Run() {
 for {
 select {
  // 注册channel：存放到注册表中，数据流也就在这些client中发生
 case client := <-h.register:
  h.clients[client] = true
  // 下线channel：从注册表里面删除
 case client := <-h.unregister:
  if _, ok := h.clients[client]; ok {
  delete(h.clients, client)
  close(client.send)
  }
  // 广播消息：发送给注册表中的client中，send接收到并显示到client上
 case message := <-h.broadcast:
  for client := range h.clients {
  select {
  case client.send <- message:
  default:
   close(client.send)
   delete(h.clients, client)
  }
  }
 }
 }
}

接收注册消息 -> 加入全局注册表

如果 engine.broadcast 接收到，会将 msg 传递给 注册表 的 client.sendChan
这样从 HTML -> client -> hub -> other client 的整个数据流就清晰了。

广播数据

上面说到 engine.broadcast 接收到数据，那从页面开始，数据是怎么发送到这？

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
 }
}

• 从 conn 中不断读取 msg【页面点击后传递】
• 将 msg 传入 engine.broadcast，从而广播到其他的 client
• 当出现发送异常或者是超时，异常退出时，会触发下线 client

同时要知道，此时发送消息的 client 不止有一个，可能会有很多个。那发送到其他client，client 从自己的 send channel 中读取消息即可：

func (c *Client) writePump() {
 // 写超时控制
 ticker := time.NewTicker(pingPeriod)
 ...
 for {
 select {
 case message, ok := <-c.send:
   // 当接收消息写入时，延长写超时时间。
  c.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(writeWait))
  ...
  w, err := c.conn.NextWriter(websocket.TextMessage)
  ...
  w.Write(message)

  // 依次读取 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))
  ...
 }
 }
}

上面也说了，send 有来自各自客户端中发送的msg：所以当检测到 send 有数据，就不断接收消息并写入当前 client；同时当写超时，会检测websocket长连接是否还存活，存活则继续读 send chan，断开则直接返回。

完整示例代码
https://github.com/zeromicro/zero-examples/tree/main/chat

总结

本篇文章从使用上介绍如何结合 go-zero 开始你的 websocket 项目，开发者可以按照自己的需求改造。

到此这篇关于用Go+WebSocket快速实现一个chat服务的文章就介绍到这了,更多相关Go WebSocket实现chat 内容请搜索猪先飞以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持猪先飞！