实战web聊天室（express+socket.io）：进退、聊天、重名检测
放纵了这么多天，到了快开学的时候了，终于想到不能这么无所事事下去，正巧遇到同学在写Python聊天室，想着能不能实现一个web版的聊天室呢？
本demo后台选用nodejs，客户端与服务端通信用socket.io —— 这是一个比较成熟的websocket框架了。
nodeJs是一个好东西，尤其是在处理消息通讯，网络编程方面，天生的异步IO配合V8引擎…
WebSocket原理
Socket是“插孔、插座”的意思，在网络通信中一般翻译为“套接字”。Socket的功能其实就是不同设备之间进行网络通信的接口 ，就好像USB接口一样，只不过USB是硬件层面的接口，而Socket是软件层面的接口。我们知道，在使用USB传输数据时需要将USB设备（例如U盘）插入USB接口上，而一台计算机可以有多个USB接口。Socket的使用也是一样的，一台计算机理论上最多可以创建65535个Socket接口，每个接口对应一个端口，使用时也跟USB接口一样。Socket也分为服务端Socket和客户端Socket，客户端Socket跟服务端Socket连接之后就可以进行通信，而且是双全工通信，即连接完成后服务端和客户端是对等的，客户端可以给服务端发送数据，服务端也可以给客户端发送数据，并且可以同时发送。
WebSocket是应用层协议，它只有在主动调用close方法后才会断开连接，而不是每次发送数据都需要包含头部信息（websocket只有在刚开始链接的时候才需要发送请求头，后面再传输只要直接发送数据就可以了）。
WebSocket在进行连接时使用的是HTTP协议，也就是说客户端（例如浏览器）刚开始会发送一个普通的HTTP请求，只是请求头中会包含一个值为WebSocket名为Upgrade的属性（另外还会包含Sec-WebSocket-Key属性），这样服务器接收到之后就知道这是WebSocket请求，然后使用WebSocket进行连接，在连接完成之后可以直接发送数据而不需要再发送信息头。
WebSocket协议基于TCP协议实现，包含初始的握手过程，以及后续的多次数据帧双向传输过程。其目的是在WebSocket应用和WebSocket服务器进行频繁双向通信时，可以使服务器避免打开多个HTTP连接进行工作来节约资源，提高了工作效率和资源利用率（故常用于“聊天室”等频繁通信的地方）。
WebSocket技术的优点：
- 通过第一次HTTP Request建立了连接之后，后续的数据交换都不用再重新发送HTTP Request，节省了带宽资源；
- WebSocket的连接是双向通信的连接，在同一个TCP连接上，既可以发送，也可以接收;
- 具有多路复用的功能(multiplexing)，也即几个不同的URI可以复用同一个WebSocket连接。这些特点非常类似TCP连接，但是因为它借用了HTTP协议的一些概念，所以被称为了WebSocket
- 可以节省宝贵的网络流量
websocket是基于http的，也就是说，其底层仍是TCP连接（http-request前三次握手，连接关闭后四次挥手）；websocket使用的是websocket协议，是一种b/s通信模式，要是用websocket，前提是存在一个websocket服务器，然后使用客户端的websocket去连接服务器，一旦连接建立起来，服务器就可以向客户端推送消息，客户端也可以向服务端要数据；
初始工作
- 安装express, 用这个来托管socket.io,以及静态页面,命令
npm install express --save,–save可以使包添加到package.json文件里. - 安装socket.io,命令
npm install socket.io --save. - 如果用模板的话，推荐安装node插件-“前端模板”ejs：
npm install ejs --save
编写服务端代码
首先我们通过express来托管网站，并附加到socket.io实例里，因为socket.io初次连接需要http协议。代码如下:
var express = require('express'),
io = require('socket.io');
var app = express();
app.use(express.static(__dirname));
var server = app.listen(8888);
var ws = io.listen(server);
其实这里还可以这样简写：
var express=require('express');
var app=express();
var server = require('http').Server(app);
var io = require('socket.io')(server);
server.listen(8888,'这里如果有的话就是如：192.172.0.3格式——改ip');
这种方式的话下面监听就要用 io.on() 而不是 ws.on() 了
当客户端连接成功之后，发公告告诉所有在线用户，并且，当用户发送消息时，发广播通知其它用户 —— 这需要用到“监听连接事件”：
ws.on('connection', client => {
client.on('join', function(msg){
// 检查是否有重复
if(checkNickname(msg)){
client.emit('nickname', '昵称有重复!');
}else{
client.nickname = msg;
ws.sockets.emit('announcement', '用户 ', msg + ' 加入了聊天室!');
}
});
// 监听发送消息
client.on('send.message', function(msg){
client.broadcast.emit('send.message',client.nickname, msg);
});
// 断开连接时，通知其它用户
client.on('disconnect', function(){
if(client.nickname){
client.broadcast.emit('send.message','用户', client.nickname + '已离开聊天室!');
}
})
})
ws.emit()在功能上等同client.broadcast.emit()：广播（所有用户都能看到）——其中区别在于：用第二个的话“自己”是收不到消息的（常被用到“分组/房间”消息发送中：
client.join(xxx)、client.broadcast.to(xxx).emit()）
client.emit()：哪个连接发送了消息（client.on()）就返回给哪个连接
上面代码我用了这么一个函数checkNickname：由于客户端是通过昵称来标识的，所以服务端需要一个检测昵称重复的函数
// 检查昵称是否重复
var checkNickname = function(name){
for(var k in ws.sockets.sockets){
if(ws.sockets.sockets.hasOwnProperty(k)){
if(ws.sockets.sockets[k] && ws.sockets.sockets[k].nickname == name){
return true;
}
}
}
return false;
}
至此，服务端代码算是开发完成。
【其实这里只用了socket.io，express充当了“监听端口”的“辅助作用”，我们完全可以利用app.use/get/post监听路由制造不同页面的效果】
编写客户端代码
由于服务端采用第三方websokcet框架，所以前端页面需要单独引用socket.io客户端代码，源文件可以从socket.io模块里找，windows下路径为node_modules\socket.io\node_modules\socket.io-client\dist。笔者下载后发现有开发版和压缩版的，默认引用开发版就行.
前端主要处理输入昵称检查，消息处理，完整代码如下：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>socket.io实现聊天室</title>
<meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<div class="wrapper">
<div class="content" id="chat">
<ul id="chat_conatiner">
</ul>
</div>
<div class="action">
<textarea></textarea>
<button class="btn btn-success" id="clear">清屏</button>
<button class="btn btn-success" id="send">发送</button>
</div>
</div>
<script type="text/javascript" src="js/socket.io.js"></script>
<script type="text/javascript">
var ws = io.connect('http://172.0.0.1:8888');
var sendMsg = function(msg){
ws.emit('send.message', msg);
}
var addMessage = function(from, msg){
var li = document.createElement('li');
li.innerHTML = '' + from + '' + ' : ' + msg;
document.querySelector('#chat_conatiner').appendChild(li);
// 设置内容区的滚动条到底部
document.querySelector('#chat').scrollTop = document.querySelector('#chat').scrollHeight;
// 并设置焦点
document.querySelector('textarea').focus();
}
var send = function(){
var ele_msg = document.querySelector('textarea');
var msg = ele_msg.value.replace('\r\n', '').trim();
console.log(msg);
if(!msg) return;
sendMsg(msg);
// 添加消息到自己的内容区
addMessage('你', msg);
ele_msg.value = '';
}
ws.on('connect', function(){
var nickname = window.prompt('输入你的昵称!');
while(!nickname){
nickname = window.prompt('昵称不能为空，请重新输入!')
}
ws.emit('join', nickname);
});
// 昵称有重复
ws.on('nickname', function(){
var nickname = window.prompt('昵称有重复，请重新输入!');
while(!nickname){
nickname = window.prompt('昵称不能为空，请重新输入!')
}
ws.emit('join', nickname);
});
ws.on('send.message', function(from, msg){
addMessage(from, msg);
});
ws.on('announcement', function(from, msg){
addMessage(from, msg);
});
document.querySelector('textarea').addEventListener('keypress', function(event){
if(event.which == 13){
send();
}
});
document.querySelector('textarea').addEventListener('keydown', function(event){
if(event.which == 13){
send();
}
});
document.querySelector('#send').addEventListener('click', function(){
send();
});
document.querySelector('#clear').addEventListener('click', function(){
document.querySelector('#chat_conatiner').innerHTML = '';
});
</script>
</body>
</html>