Веб-сокеты. Создаем чат за полчаса


Содержание

Сокеты на PHP. Создание онлайн чата

28.12.2014, 21:14

Написание онлайн чата для сайта.
Приветствую! Не совсем уверен насчёт того, что попал в нужный раздел. В последнее время на.

Создание wap чата на php
ищю людей знающих php.

Создание чата (PHP,Ajax,JSON,MySql)
Привет,народ ! Уже день мучаюсь над этим (кстати,я-чайник в этой сфере). Хочу создать чат.

Php сокеты и unix-сокеты
Здравствуйте, есть программа, написанная на С под Linux. При её работе в памяти хранятся несколько.

Введение в веб-сокеты

В статье рассказывается, как использовать веб-сокеты для создания веб-приложений. Но перед тем как погрузиться в изучение протокола и API веб-сокетов, рассмотрим проблемы, с которыми сталкиваются веб-приложения, и как WebSocket помогает их решению.

Краткая история веб-приложений реального времени

Интернет был построен на представлении о том, что забота браузера– запрос данных с сервера, а забота сервера – обслуживание этих запросов. Эта парадигма не подвергалась сомнению несколько лет. Но с появлением AJAX в 2005 году многие начали работать над созданием двунаправленных соединений.

Веб-приложения значительно увеличивались в размере. Сдерживающим фактором для их роста была традиционная модель HTTP. Чтобы преодолеть это, были созданы несколько стратегий, позволяющих серверам «проталкивать» (push) данные клиенту. Одной из наиболее популярных стала стратегия «длинного опроса» . Она подразумевает поддержание HTTP- соединения открытым до тех пор,пока у сервера есть данные для отправки клиенту.

Но все эти технологии приводят к перегрузке HTTP. Каждый раз, когда вы делаете запрос HTTP, набор заголовков и cookie передаются на сервер. Они накапливаются в большие массивы информации, которые нужно передать. Это увеличивает время ожидания, что может быть критично для равномерной работы приложения.

Чтобы решить данную проблему, нужен был способ создания постоянного соединения с минимальными задержками, которое могло бы поддерживать транзакции, инициированные как клиентом, так и сервером. Это как раз то, что предоставляют веб-сокеты.

Как работают веб-сокеты

Веб-сокет создает постоянное соединение между клиентом и сервером, которое обе стороны могут использовать для отправки данных.

Браузер устанавливает соединение по веб-сокету при помощи «рукопожатия». Этот процесс начинается с отправки клиентом обычного запроса HTTP на сервер. В этот запрос включается заголовок Upgrade, который сообщает серверу, что браузер хочет установить соединение по веб-сокету.

Вот упрощённый пример первоначальных заголовков запроса.

GET ws ://websocket.example.com/ HTTP/1.1

Замечание : URL-адреса веб-сокетов используют протокол ws . Также существует протокол wss для безопасных соединений, который является эквивалентом HTTPS.

Если сервер поддерживает протокол WebSocket, он сообщает об этом с помощью заголовка Upgrade в ответе.

HTTP /1.1 101 WebSocket Protocol Handshake

Date : Wed, 16 Oct 2013 10:07:34 GMT

После того, как рукопожатие выполнено, первоначальное соединение HTTP заменяется соединением по веб-сокету, которое использует то же соединение TCP/IP . На этом этапе любая из сторон может начать отправку данных.

С помощью веб-сокетов можно передавать неограниченный объем информации без добавления данных, связанных с запросами (как в HTTP). Данные передаются через веб-сокет как сообщения, каждое из которых состоит из одного или большего количества фрагментов.

Чтобы убедиться, что сообщение будет правильно интерпретировано на стороне клиента, каждому фрагменту предшествуют от 4 до 12 байт данных о полезной нагрузке. Использование обмена сообщениями на основе фрагментов позволяет снизить объем дополнительных данных, что приводит к сокращению задержек.

Замечание : Стоит отметить, что клиент будет уведомлен о новом сообщении только, когда сервер передаст все его фрагменты.

Создаём демо-пример

Создание приложения на основе веб-сокетов

Мы создадим простое приложение, которое соединяется с сервером по веб-сокету. Перед тем, как мы углубимся в детали API, нужно создать несколько файлов.

Посмотреть на CodePen

Создайте файл index.html и добавьте в него следующую разметку.

Файл style.css , на который ссылается этот код, находится в архиве для загрузки. Далее создадим файл app.js и добавим в него следующий код.

Мы создали несколько переменных и инициализировали их ссылками на ключевые элементы страницы.

Открытие соединений

Теперь, когда готов костяк приложения, можно начать изучать WebSocket API. Для начала узнаем, как создать новое соединение WebSocket. Для этого нужно вызвать конструктор класса WebSocket и передать ему URL сервера.

Скопируйте следующий код в файл app.js , чтобы создать новое соединение.

После того, как соединение установлено, возникнет событие open объекта WebSocket. Добавим обработчик события, который обновит статус элемента

Добавьте следующий код в файл app.js .

Также мы добавляем класс open элементу

Обработка ошибок

Обработка ошибок осуществляется через событие error . Добавьте следующий код, который будет записывать ошибки в консоль.

Отправка сообщений

Чтобы отправить сообщение по веб-сокет, нужно вызвать метод send() объекта WebSocket, передав ему данные для отправки.

Можно отправлять как текст, так и двоичные данные. В нашем приложении нужно передавать содержимое текстового поля на сервер при отправке формы. Чтобы сделать это, надо определить обработчик события отправки формы.

Добавьте следующий код в файл app.js .

При отправке формы приведенный выше код получит сообщение из messageField и отправит его через веб-сокет. Затем сообщение добавляется в messagesList и отображается на экране. После этого значение messageField очищается, чтобы пользователь мог ввести новое сообщение.

Получение сообщений

При получении сообщения вызывается событие message . Оно включает в себя свойство data , которое можно использовать для доступа к содержимому сообщения.

Нам нужно создать обработчик события, который будет вызываться при получении нового сообщения. Он должен получать сообщение от события и отображать его в messagesList .

Чтобы добиться этого, скопируйте следующий код в файл app.js .

Закрытие соединений

Когда вы закончите работу с веб-сокетом, нужно разорвать соединение, используя метод close() .

После того, как соединение будет разорвано, браузер вызовет событие close . Добавление обработчика события close позволит выполнить любую «уборку», которая потребуется.

Теперь нам нужно обновить статус соединения при его разрыве. Добавьте следующий код в файл app.js :

Чтобы завершить приложение, нужно добавить обработчик события, который будет вызываться при нажатии кнопки «Close Connection». Он должен вызывать метод close() объекта WebSocket.

Наше приложение готово!

Откройте файл index.html в браузере и попробуйте отправить несколько сообщений. Вы увидите, что сервер отправляет сообщения обратно.

Мониторинг трафика веб-сокета с помощью инструментов для разработчиков в Chrome

«Инструменты разработчика», доступные в браузере Google Chrome включают в себя средства для мониторинга трафика. Чтобы использовать этот инструмент:

  • Откройте «Инструменты разработчика».
  • Перейдите на вкладку Network.
  • Кликните по записи, соответствующей вашему соединению по веб-сокету.
  • Перейдите на вкладку Frames.

Эти инструменты предоставляют общую информацию о данных, переданных через соединение.

WebSocket на сервере

В этой статье мы сфокусировали внимание на том, как использовать веб-сокеты на стороне клиента. Если вы хотите создать собственный сервер WebSocket, существует множество библиотек, которые могут в этом помочь. Одна из наиболее популярных – socket.io , библиотека Node.JS.

  • C++: libwebsockets ;
  • Erlang: Shirasu.ws ;
  • Java: Jetty ;
  • Node.JS: ws ;
  • Ruby: em-websocket ;
  • Python: Tornado , pywebsocket ;
  • PHP: Ratchet , phpws .

Поддержка браузерами

Веб-сокеты поддерживаются практически во всех современных браузерах. Единственными исключениями являются Android- браузеры и Opera Mini.

Заключительные мысли

В этой статье вы узнали о протоколе WebSocket. А также том, как использовать его API для создания веб-приложений, работающих в режиме реального времени.

WebSocket – это большой шаг в эволюции интернета. Возможность создания соединения с низкими затратами ресурсов открывает путь к новому поколению веб-приложений.

Данная публикация представляет собой перевод статьи « An Introduction to WebSockets » , подготовленной дружной командой проекта Интернет-технологии.ру

Асинхронный веб, или Что такое веб-сокеты

Веб-сокеты (Web Sockets) — это передовая технология, которая позволяет создавать интерактивное соединение между клиентом (браузером) и сервером для обмена сообщениями в режиме реального времени. Веб-сокеты, в отличие от HTTP, позволяют работать с двунаправленным потоком данных, что делает эту технологию совершенно уникальной. Давайте разберемся, как работает эта технология и чем она отличается от HTTP.

Как работает HTTP?

Схема обмена сообщениями по HTTP

Вы наверняка знаете, что такое HTTP (или HTTPS), поскольку встречаетесь с этим протоколом каждый день в своём браузере. Браузер постоянно спрашивает у сервера, есть ли для него новые сообщения, и получает их.

Вы также можете знать, что HTTP позволяет использовать разные типы запросов, такие как POST, GET или PUT, каждый из которых имеет своё назначение.

Как работают веб-сокеты?

Схема обмена сообщениями при использовании веб-сокетов

Веб-сокетам же для ответа не нужны ваши повторяющиеся запросы. Достаточно выполнить один запрос и ждать отклика. Вы можете просто слушать сервер, который будет отправлять вам сообщения по мере готовности.

Веб-сокеты можно использовать, если вы разрабатываете:

  • приложения реального времени;
  • чат-приложения;
  • IoT-приложения;
  • многопользовательские игры.

Когда следует избегать использования веб-сокетов?

Практически никогда. Единственный минус — это несовместимость с некоторыми браузерами, но уже 95 % браузеров поддерживают веб-сокеты.

ZIP Service, Москва, можно удалённо, от 100 000 ₽

В некоторых случаях веб-сокеты вам всё же не понадобятся. Если вы создаёте простую CMS, вам вряд ли пригодится функциональность в режиме реального времени. Также не стоит использовать веб-сокеты в REST API, поскольку вам хватит таких HTTP-запросов, как GET, POST, DELETE и PUT.

Практические примеры

В примерах ниже для клиента используется JavaScript, а для сервера — Node.js. Примеры очень просты и вряд ли пригодятся на практике, но зато позволят разобраться в сути.

Веб-сокеты

Вот иллюстрация работы веб-сокетов:

Демонстрация работы веб-сокетов

Эквивалент в HTTP

Так как HTTP должен постоянно проверять канал на наличие новых сообщений, можно использовать «грязную» проверку (dirty check) — подход, при котором клиент с заданной периодичностью (допустим, каждые 200 мс) проверяет наличие новых сообщений на сервере.

Чтобы не вникать в XMLHttpRequest, можно использовать библиотеку Axios. Она декларативна и очень понятна.

Заключение

Веб-сокеты являются одной из самых перспективных веб-технологий, которую уже сейчас используют многие разработчики. Она отлично подходит для взаимодействия в режиме реального времени, в том числе в онлайн-играх.

Использование Node.js и веб-сокетов для создания сервиса чата

Node.js и Websockets — идеальная комбинация для написания очень быстрых приложений, которые могут отправлять данные большому числу клиентов. Итак, почему бы нам не начать изучать эти две темы, создав сервис чата! Мы увидим, как устанавливать пакеты Node.js, обслуживать статическую страницу для клиента с помощью базового веб-сервера и настраивать Socket.io для связи с клиентом.

Цукерберг рекомендует:  Индикаторы прогресса на CSS3

Почему стоит выбирать Node.js и Socket.io?

Так зачем использовать эту комбо?

Существует множество платформ, которые могут запускать чат-приложение, но, выбирая Node.js, нам не нужно изучать совершенно другой язык, это простой JavaScript, только серверный.

Node.js — это платформа, построенная на основе времени выполнения JavaScript в JavaScript, что упрощает создание приложений на JavaScript, которые запускаются на сервере. Node.js использует управляемую событиями, неблокирующую модель ввода-вывода, что делает ее идеальной для создания приложений реального времени.


Все больше приложений Node.js пишутся в режиме реального времени. Известный пример — BrowserQuest из Mozilla, MMORPG, полностью написанный в Node.js, исходный код которого выпущен на Github.

Node.js поставляется со встроенным менеджером пакетов: npm. Мы будем использовать его для установки пакетов, которые помогут ускорить процесс разработки приложений.

Мы будем использовать три пакета для этого руководства: Jade, Express и Socket.io.

Socket.io: плагин для веб-узлов Node.js

Главная особенность нашего приложения — связь в реальном времени между клиентом и сервером.

HTML5 представляет Websockets, но он далеко не поддерживается всеми пользователями, поэтому нам нужно решение для резервного копирования.

Socket.io — это наше решение для резервного копирования: оно будет проверять совместимость с Websocket, и если он не поддерживается, он будет использовать Adobe Flash, AJAX или iFrame.

Наконец, он поддерживает очень большой набор браузеров:

  • Internet Explorer 5.5+
  • Safari 3+
  • Google Chrome 4+
  • Firefox 3+
  • Opera 10.61+
  • iPhone Safari
  • iPad Safari
  • Android WebKit
  • WebOs WebKit

Он также предлагает очень простые функции для связи между сервером и клиентом с обеих сторон.

Начнем с установки трех пакетов, которые нам понадобятся.

Установка наших зависимостей

Npm позволяет нам устанавливать пакеты очень быстро, используя одну строку, поэтому сначала перейдите в свой каталог и загрузите необходимые пакеты npm:

Теперь мы можем начать строить наш серверный контроллер для обслуживания главной страницы.

Мы собираемся сохранить весь серверный код в файл «server.js» , который будет выполнен Node.js.

Обслуживание одной статической страницы

Для обслуживания нашей статической страницы мы будем использовать Express, пакет, который упрощает весь процесс отправки на серверной странице.

Итак, давайте включим этот пакет в наш проект и запустим сервер:

Затем нам нужно настроить Express для обслуживания страницы из репертуарных представлений с помощью механизма шаблонов Jade, который мы установили ранее.

Экспресс использует файл макета по умолчанию, но нам это не нужно, потому что мы будем обслуживать только одну страницу, поэтому вместо этого мы отключим его.

Express также может предоставлять статический контент клиенту, как классический веб-сервер, поэтому мы отправим «public» папку, в которой будут представлены все наши JavaScript, CSS и файлы изображений.

Затем создадим две папки внутри нашей папки проекта с именами « public » и « views ».

Теперь нам просто нужно настроить Express для работы с файлом «home.jade» , который мы создадим за мгновение, а затем установите Express для прослушивания определенного порта.

Я буду использовать порт 3000, но вы можете использовать все, что захотите.

Создание страницы шаблона Jade

Node.js использует шаблоны для обслуживания веб-страниц. Полезно отправлять динамические страницы и создавать их быстрее.

В этом уроке мы будем использовать Jade. Его синтаксис очень понятный и поддерживает все, что нам нужно.

« Jade — высокопроизводительный шаблонизатор, сильно влияющий на Haml и реализованный с помощью JavaScript для Node».

Теперь я не собираюсь подробно останавливаться на Jade, если вам нужна дополнительная помощь, вы можете найти очень хорошо написанную документацию в репозитории Github.

Конфигурация jade

Ранее мы установили Jade, но мы должны включить его в наш файл server.js , как мы это делали для Express.

По соглашению, мы включаем наши библиотеки в верхней части нашего файла, чтобы использовать их позже, без необходимости проверять, включены ли они. Поэтому разместите следующий код в верхней части вашего файла «server.js» :

И это завершает нашу конфигурацию jade. Express уже настроен для использования Jade с нашими файлами отображений, чтобы отправить ответ HTML, нам просто нужно создать этот файл.

Создание нашей домашней страницы

Если мы запустим наш сервер, он будет сломан, потому что мы запрашиваем наше приложение для отправки страницы, которая еще не существует.

Мы не собираемся создавать полнофункциональную страницу, просто что-то основное, у чего есть заголовок, контейнер для сообщений, текстовая область, кнопка отправки и счетчик пользователей.

Идите вперед и создайте страницу «home.jade» внутри папки « views » со следующим кодом:

Язык Jade — это отступы. Как вы можете видеть, нам не нужно закрывать наши контейнеры, достаточно отступов, чтобы детей родительского контейнера было достаточно.

Мы также используем точку «.» и знак фунта «#» , чтобы указать класс или идентификатор элемента, как в файле CSS.

Мы также связываем три сценария в верхней части файла. Первый из них — jQuery из Google CDN, у нас есть сценарий Socket.io, который автоматически загружается пакетом, и, наконец, файл «script.js» , который сохранит все наши пользовательские функции JS.

Конфигурация сервера Socket.io

Socket.io основан на событиях, как и Node. Он нацелен на то, чтобы сделать приложения в реальном времени возможными в каждом браузере и мобильном устройстве, размывая линии между этими различными транспортными механизмами.

Как и другие модули, мы должны включить его в наш файл server.js . Мы также подключим наш экспресс-сервер для прослушивания соединений с одного и того же адреса и порта.

Первым событием, которое мы будем использовать, является событие соединения. Оно запускается, когда клиент пытается подключиться к серверу; Socket.io создает новый сокет, который мы будем использовать для приема или отправки сообщений клиенту.

Начнем с инициализации соединения:

Эта функция принимает два аргумента, первая — это событие, а вторая — функция обратного вызова с объектом сокета.

Используя такой код, мы можем создавать новые события на клиенте и на сервере с помощью Socket.io. Мы установим событие « pseudo » и событие « message ».

Для этого это просто, мы просто используем тот же синтаксис, но на этот раз с нашим объектом socket , а не с «io.sockets» (с «s») объектом. Это позволяет нам напрямую общаться с одним клиентом.

Поэтому внутри нашей функции соединения добавим код «псевдо».

Функция обратного вызова принимает один аргумент, это данные от клиента, и в нашем случае содержит pseudo . С помощью функции «set» мы назначаем переменную в сокет. Первый аргумент — это имя этой переменной, а второе — значение.

Затем нам нужно добавить код для события « message ». Он получит псевдоним пользователя, передаст массив всем клиентам, который содержит полученное сообщение, а также пользователю pseudo и занесет это в нашу консоль.

Это завершает нашу конфигурацию на стороне сервера. Если вы хотите, вы можете использовать другие события, чтобы добавить новые функции в чат.

Самое приятное в Socket.io заключается в том, что нам не нужно беспокоиться об обработке отключений клиентов. Когда клиент отключается, Socket.io больше не будет получать ответы на сообщения «heartbeat» и дезактивирует сеанс, связанный с клиентом. Если это было просто временное отключение, клиент снова подключится и продолжит сеанс.

Конфигурация клиентской стороны Socket.io

Теперь, когда наш сервер настроен для управления сообщениями, нам нужен клиент для их отправки.

Клиентская сторона Socket.io почти такая же, как на стороне сервера. Клиент также работает с настраиваемыми событиями, и мы создадим те же, что и на сервере.

Итак, сначала создайте файл «script.js» внутри папки public . Мы сохраним все наши функции внутри нее.

Сначала нам нужно запустить соединение socket.io между клиентом и сервером. Оно будет храниться в переменной, которую мы будем использовать позже для отправки или получения данных. Когда соединение не передано никакими аргументами, оно автоматически подключится к серверу, который будет обслуживать страницу.

Далее, давайте создадим некоторые вспомогательные функции, которые нам понадобятся позже. Первая — это простая функция для добавления сообщения на экран пользователя pseudo.

Этот помощник использует функцию append из jQuery для добавления div в конец div#chatEntries .

Теперь мы собираемся написать функцию, которую мы можем вызвать, когда хотим отправить новое сообщение.

Во-первых, мы проверяем, что наша текстовая область не пуста, затем мы отправляем пакет с именем « message » на сервер, который содержит текст сообщения, мы печатаем его на экране с помощью нашей функции « addMessage », и, наконец, мы удаляем весь текст из текстового поля.

Теперь, когда клиент открывает страницу, нам нужно сначала задать псевдоним пользователя. Эта функция отправит pseudo на сервер и покажет текстовое поле и кнопку отправки.

Кроме того, мы скрываем pseudo элементы управления, когда они отправляются на сервер.

Теперь, как и на серверной стороне, нам нужно убедиться, что мы можем получать входящие сообщения, и на этот раз мы напечатаем их на экране. Мы будем использовать тот же синтаксис, но на этот раз мы вызываем функцию « addMessage ».

Как и при нашей конфигурации сервера, пакет, который отправляется клиенту, представляет собой массив, содержащий сообщение и псевдо. Поэтому мы просто вызываем нашу функцию « addMessage », проходящую в сообщении и псевдо, которую мы извлекаем из полученного пакета данных.

Теперь нам просто нужно добавить функцию инициализации, которая запускается после полной загрузки страницы.

Во-первых, мы скрываем элементы управления чатом до того, как будет установлено pseudo, а затем мы установим слушателя для прослушивания кликов по двум кнопкам отправки. Первый — для псевдо, а второй — для сообщений.

И это завершает наш клиентский скрипт.

Заключение

Теперь у нас есть рабочий чат. Чтобы запустить его, просто запустите следующую команду:

В своем терминале вы должны получить сообщение от Socket.io, говорящее, что сервер запущен. Чтобы увидеть свою страницу, перейдите к 127.0.0.1:3000 (или в зависимости от того, какой вы ранее выбрали).

Дизайн очень простой, но вы можете легко добавить свои стили, звуки, или Bootstrap.

Как вы можете видеть, сценарии сервера и клиента довольно похожи: в этом сила Node.js. Вы можете создать приложение без необходимости писать код дважды.

Наконец, вы, возможно, заметили, что в нашем файле server.js всего 25 строк кода, чтобы создать функциональное приложение для чата с потрясающей производительностью. Он очень короткий, но он также работает очень хорошо.

Теперь, если вам интересно, я создал приложение для чатов, с красивым дизайном, а также некоторые дополнительные функции. Оно размещено на Nodester, а исходный код — на Github.

Создаем простой чат на PHP. Часть 1

Дата публикации: 2020-12-21

От автора: в данном уроке мы с вами начнем создавать простой чат на PHP. Данное приложение отнюдь не простое, и на его написание потребуется несколько уроков.

В настоящее время, ввиду огромнейшей конкуренции среди веб-сайтов и необходимости удержания клиента на своих страницах, все большую популярность набирают различные инструменты по общению и взаимодействию с пользователями, в плане быстрого предоставления ему нужной информации.

Поэтому все чаще на страницах сайтов мы видим различные чаты, которые в реальном времени позволяют соединить посетителя с администрацией, менеджером или любым другим пользователем и организовать общение. При этом, как правило, данные инструменты реализованы с использованием front-end технологий, node.js и веб-сокетов.

Бесплатный курс по PHP программированию

Освойте курс и узнайте, как создать динамичный сайт на PHP и MySQL с полного нуля, используя модель MVC

В курсе 39 уроков | 15 часов видео | исходники для каждого урока

Ну а если подумать — что собой представляет чат? По сути — это приложение, которое состоит из двух частей. Первая — это пользовательская, которая доступна пользователям, а вторая серверная, которая обрабатывает полученную информацию и отправляет ответы в предыдущую посредством сокетов.

Цукерберг рекомендует:  Создаем форму для ввода глобальных пользовательских параметров

Сокеты поддерживаются многими языками программирования, а значит, серверную часть можно написать на одном из них. Поэтому я хотел бы предложить вам посмотреть, как же можно реализовать чат, в котором на стороне сервера будет использоваться PHP скрипт. Мы с вами напишем простой чат, используя язык PHP.

На PHP мы реализуем только серверную часть, так как на стороне клиента будет использован все тот же JavaScript.

Непосредственно в данном уроке мы реализуем пользовательскую часть на минимально-необходимом уровне, который потребуется для отправки запроса на сервер, а также начнем создавать обработчик на стороне сервера.

Таким образом, по итогам текущего урока на клиентской стороне будет отправлен запрос на подключение, а со стороны сервера данный запрос будет принят, обработан и отправлен успешный ответ.

Хотите изучить ООП PHP?

Посмотрите видео по объектно-ориентированному программированию на PHP (ООП PHP)!

Пишем простой чат с помощью websockets и nodejs

Прошелся по мануалу с официального сайта socket.io, воспроизвел шаги, кое-что поправил, так как не заводилось, перевел, делюсь. Картинки брал оттуда же.

Введение

Создание чата с помощью традиционного набора LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP) всегда было непростой задачей. Приходилось использовать long polling, для своевременного получения информации, добавлять timestamps, и все это работало не так быстро, как хотелось бы.

Сокеты всегда были наиболее удобным решением для систем реального времени, в том числе и чатов, и позволяли приложениям одновременно обмениваться информацией в обе стороны.

В клиент-серверной архитектуре чата сервер отправляет (push) сообщения клиентам. Когда бы вы не написали сообщение, вы рассчитываете на то, что сервер разошлет его всем подключенным клиентам.

Фреймворк для работы с веб-страницами

Первой нашей целью будет создание простой HTML страницы, которая представляет пользователю форму ввода и отправленные сообщения. Мы собираемся использовать фреймворк express (NodeJS) для отображения таких страниц. Если у вас еще не установлен NodeJS, установите его.

Теперь, давайте создадим отдельную директорию, в моем случае я назвал её chat-example, и в ней файл-манифест под названием package.json .

В нем будут содержаться следующие строки:

В дальнейшем, для установки всех зависимостей, которые нам понадобятся, мы будем использовать команду npm install –save


Первым делом установим фреймворк:

Теперь, после установки, мы можем создать файл index.js, в котором будет происходить основная жизнь нашего проекта. Его содержимое на данный момент:

Что означает следующее:

  1. Фреймворк Express инициализирует переменную app таким образом, что она становится обработчиком функции, который может быть передан HTTP серверу (строка 2).
  2. Мы определяем обработчик роутинга для адреса /. Эта функция будет вызвана, когда пользователь запросит корневую директорию нашего сайта (главную страницу).
  3. Мы запускаем веб-сервер на порту 3000.

Если вы запустите node index.js вы должны увидеть следующее:

И, если в этот момент вы откроете сайт ( //localhost:3000 ), то должны увидеть такую картину:

Работа с HTML

До сих пор мы использовали res.send в нашем index.js, в котором передавали строку. Такой код станет невыносимо запутанным, если мы поместим туда весь HTML код, который хотим. Гораздо лучше будет создать отдельный файл, например index,html, и работать с ним.

Давайте переработаем наш обработчик роутинга и воспользуемся функцией sendFile (регистр имеет значение).

Node и SocketIO: Создаем приложения веб-чат с нуля

Node with SocketIO: Build A Full Web Chat App From Scratch

Вы пытались создать собственное веб-приложение с помощью Node? Возможно, вы слышали о популярном фреймворке Socket IO, но никогда не использовали его, потому что не знаете с чего и как начинать. Или может вы пытались создать приложение с некоторыми функциями Socket IO, но вам не хватило опыта и знаний чтобы его завершить ? В таком случае этот курс создан для вас.

Полный курс о Socket IO поможет вам создать собственное приложение веб-чата в реальном времени от начала до конца. В курсе используются такие инструменты, как Express, Mongodb, Mongoose.

Также этот курс — лучший способ узнать Node

Вы узанете о Nodejs в количестве не только достаточного для обучения, но и для создания приложений. Вот почему этот курс — это строго проект, основанный от начала до конца и в конце которого вы получите ценный опыт в работе с Nodejs и socket IO.

Вы будете создавать приложение чата, используя:

  • Node
  • Socket IO
  • NPM
  • Express
  • MongoDB
  • Mongoose
  • Веб-сервис Amazon
  • RESTful API
  • Асинхронное программирование
  • ES6
  • Контроль версий с Git
  • Github
  • Развертывание приложений с Heroku

Что за приложение, если его нет в онлайн доступе? Вот почему я покажу вам как развернуть свое приложение в Heroku, а также указать свой собственный домен URL-адрес или домен приложения heroku.

  • Локальная идентификация пользователей
  • Социальная аутентификация пользователей с помощью Facebook и Google
  • Веб-сервис Amazon
  • Загрузка файлов на AWS S3 из вашего приложения Node.js
  • Метод агрегации (MongoDB)
  • Socket IO — прослушивающий события
  • Функции группового чата
  • Приватные функции чата
  • Функциональность отправки и получения запросов друзей
  • Запрос в режиме реального времени и уведомления о сообщениях
  • Использование стороннего API
  • Развертывание приложения в Heroku (вы увидите, как указать свой домен в приложение heroku)
  • И еще много интересного.
  • Компьютер, на котором вы можете установить программное обеспечение
  • Основное понимание HTML и CSS
  • Основное понимание метода AJAX

Что я получу от этого курса?

  • Поймете RESTful API
  • Научитесь использовать социальную проверку подлинности в приложениях
  • SocketIO
  • Сохранять и извлекать данные с помощью MongoDB и Mongoose
  • AWS S3 buckets
  • Внедрение приложений в производство
  • Express -серверы и API-интерфейсы
  • Функциональность группового чата
  • Частные функции чата

WebSocket

Материал на этой странице устарел, поэтому скрыт из оглавления сайта.

Более новая информация по этой теме находится на странице https://learn.javascript.ru/websocket.

Протокол WebSocket (стандарт RFC 6455) предназначен для решения любых задач и снятия ограничений обмена данными между браузером и сервером.

Он позволяет пересылать любые данные, на любой домен, безопасно и почти без лишнего сетевого трафика.

Пример браузерного кода

Для открытия соединения достаточно создать объект WebSocket , указав в нём специальный протокол ws .:

У объекта socket есть четыре колбэка: один при получении данных и три – при изменениях в состоянии соединения:

Для посылки данных используется метод socket.send(data) . Пересылать можно любые данные.

…Или файл, выбранный в форме:

Просто, не правда ли? Выбираем, что переслать, и socket.send() .

Для того, чтобы коммуникация была успешной, сервер должен поддерживать протокол WebSocket.

Чтобы лучше понимать происходящее – посмотрим, как он устроен.

Установление WebSocket-соединения

Протокол WebSocket работает над TCP.

Это означает, что при соединении браузер отправляет по HTTP специальные заголовки, спрашивая: «поддерживает ли сервер WebSocket?».

Если сервер в ответных заголовках отвечает «да, поддерживаю», то дальше HTTP прекращается и общение идёт на специальном протоколе WebSocket, который уже не имеет с HTTP ничего общего.

Установление соединения

Пример запроса от браузера при создании нового объекта new WebSocket(«ws://server.example.com/chat») :

GET, Host Стандартные HTTP-заголовки из URL запроса Upgrade, Connection Указывают, что браузер хочет перейти на websocket. Origin Протокол, домен и порт, откуда отправлен запрос. Sec-WebSocket-Key Случайный ключ, который генерируется браузером: 16 байт в кодировке Base64. Sec-WebSocket-Version Версия протокола. Текущая версия: 13.

Все заголовки, кроме GET и Host , браузер генерирует сам, без возможности вмешательства JavaScript.

Создать подобный XMLHttpRequest-запрос (подделать WebSocket ) невозможно, по одной простой причине: указанные выше заголовки запрещены к установке методом setRequestHeader .

Сервер может проанализировать эти заголовки и решить, разрешает ли он WebSocket с данного домена Origin .

Ответ сервера, если он понимает и разрешает WebSocket -подключение:

Здесь строка Sec-WebSocket-Accept представляет собой перекодированный по специальному алгоритму ключ Sec-WebSocket-Key . Браузер использует её для проверки, что ответ предназначается именно ему.

Затем данные передаются по специальному протоколу, структура которого («фреймы») изложена далее. И это уже совсем не HTTP.

Расширения и подпротоколы

Также возможны дополнительные заголовки Sec-WebSocket-Extensions и Sec-WebSocket-Protocol , описывающие расширения и подпротоколы (subprotocol), которые поддерживает данный клиент.

Посмотрим разницу между ними на двух примерах:

Заголовок Sec-WebSocket-Extensions: deflate-frame означает, что браузер поддерживает модификацию протокола, обеспечивающую сжатие данных.

Это говорит не о самих данных, а об улучшении способа их передачи. Браузер сам формирует этот заголовок.

Заголовок Sec-WebSocket-Protocol: soap, wamp говорит о том, что по WebSocket браузер собирается передавать не просто какие-то данные, а данные в протоколах SOAP или WAMP («The WebSocket Application Messaging Protocol»). Стандартные подпротоколы регистрируются в специальном каталоге IANA.

Этот заголовок браузер поставит, если указать второй необязательный параметр WebSocket :

При наличии таких заголовков сервер может выбрать расширения и подпротоколы, которые он поддерживает, и ответить с ними.

В ответе выше сервер указывает, что поддерживает расширение deflate-frame , а из запрошенных подпротоколов – только SOAP.

Соединение WebSocket можно открывать как WS:// или как WSS:// . Протокол WSS представляет собой WebSocket над HTTPS.

Кроме большей безопасности, у WSS есть важное преимущество перед обычным WS – большая вероятность соединения.

Дело в том, что HTTPS шифрует трафик от клиента к серверу, а HTTP – нет.

Если между клиентом и сервером есть прокси, то в случае с HTTP все WebSocket-заголовки и данные передаются через него. Прокси имеет к ним доступ, ведь они никак не шифруются, и может расценить происходящее как нарушение протокола HTTP, обрезать заголовки или оборвать передачу.

А в случае с WSS весь трафик сразу кодируется и через прокси проходит уже в закодированном виде. Поэтому заголовки гарантированно пройдут, и общая вероятность соединения через WSS выше, чем через WS .

Формат данных

Полное описание протокола содержится в RFC 6455.

Здесь представлено частичное описание с комментариями самых важных его частей. Если вы хотите понять стандарт, то рекомендуется сначала прочитать это описание.

Описание фрейма

В протоколе WebSocket предусмотрены несколько видов пакетов («фреймов»).

Они делятся на два больших типа: фреймы с данными («data frames») и управляющие («control frames»), предназначенные для проверки связи (PING) и закрытия соединения.

Фрейм, согласно стандарту, выглядит так:

С виду – не очень понятно, во всяком случае, для большинства людей.

Позвольте пояснить: читать следует слева-направо, сверху-вниз, каждая горизонтальная полоска это 32 бита.

То есть, вот первые 32 бита:

Сначала идёт бит FIN (вертикальная надпись на рисунке), затем биты RSV1, RSV2, RSV3 (их смысл раскрыт ниже), затем «опкод», «МАСКА» и, наконец, «Длина тела», которая занимает 7 бит. Затем, если «Длина тела» равна 126 или 127, идёт «Расширенная длина тела», потом (на следующей строке, то есть после первых 32 бит) будет её продолжение, ключ маски, и потом данные.

А теперь – подробное описание частей фрейма, то есть как именно передаются сообщения:

Одно сообщение, если оно очень длинное (вызовом send можно передать хоть целый файл), может состоять из множества фреймов («быть фрагментированным»).

У всех фреймов, кроме последнего, этот фрагмент установлен в 0 , у последнего – в 1 .

Если сообщение состоит из одного-единственного фрейма, то FIN в нём равен 1 .

RSV1, RSV2, RSV3: 1 бит каждый

В обычном WebSocket равны 0 , предназначены для расширений протокола. Расширение может записать в эти биты свои значения.

Задаёт тип фрейма, который позволяет интерпретировать находящиеся в нём данные. Возможные значения:

  • 0x1 обозначает текстовый фрейм.
  • 0x2 обозначает двоичный фрейм.
  • 0x3-7 зарезервированы для будущих фреймов с данными.
  • 0x8 обозначает закрытие соединения этим фреймом.
  • 0x9 обозначает PING.
  • 0xA обозначает PONG.
  • 0xB-F зарезервированы для будущих управляющих фреймов.
  • 0x0 обозначает фрейм-продолжение для фрагментированного сообщения. Он интерпретируется, исходя из ближайшего предыдущего ненулевого типа.

Маска: 1 бит

Если этот бит установлен, то данные фрейма маскированы. Более подробно маску и маскирование мы рассмотрим далее.

Длина тела: 7 битов, 7+16 битов, или 7+64 битов

Если значение поле «Длина тела» лежит в интервале 0-125 , то оно обозначает длину тела (используется далее). Если 126 , то следующие 2 байта интерпретируются как 16-битное беззнаковое целое число, содержащее длину тела. Если 127 , то следующие 8 байт интерпретируются как 64-битное беззнаковое целое, содержащее длину.

Цукерберг рекомендует:  Apache2 - PHP проблемы

Такая хитрая схема нужна, чтобы минимизировать накладные расходы. Для сообщений длиной 125 байт и меньше хранение длины потребует всего 7 битов, для бóльших (до 65536) – 7 битов + 2 байта, ну а для ещё бóльших – 7 битов и 8 байт. Этого хватит для хранения длины сообщения размером в гигабайт и более.

Ключ маски: 4 байта.

Если бит Маска установлен в 0, то этого поля нет. Если в 1 то эти байты содержат маску, которая налагается на тело (см. далее).

Данные фрейма (тело)

Состоит из «данных расширений» и «данных приложения», которые идут за ними. Данные расширений определяются конкретными расширениями протокола и по умолчанию отсутствуют. Длина тела должна быть равна указанной в заголовке.

Примеры

Некоторые примеры сообщений:

Нефрагментированное текстовое сообщение Hello без маски:

В заголовке первый байт содержит FIN=1 и опкод=0x1 (получается 10000001 в двоичной системе, то есть 0x81 – в 16-ричной), далее идёт длина 0x5 , далее текст.

Фрагментированное текстовое сообщение Hello World из трёх частей, без маски, может выглядеть так:

  • У первого фрейма FIN=0 и текстовый опкод 0x1 .
  • У второго FIN=0 и опкод 0x0 . При фрагментации сообщения, у всех фреймов, кроме первого, опкод пустой (он один на всё сообщение).

  • У третьего, последнего фрейма FIN=1 .

А теперь посмотрим на все те замечательные возможности, которые даёт этот формат фрейма.

Фрагментация

Позволяет отправлять сообщения в тех случаях, когда на момент начала посылки полный размер ещё неизвестен.

Например, идёт поиск в базе данных и что-то уже найдено, а что-то ещё может быть позже.

  • У всех сообщений, кроме последнего, бит FIN=0 .
  • Опкод указывается только у первого, у остальных он должен быть равен 0x0 .

PING / PONG

В протокол встроена проверка связи при помощи управляющих фреймов типа PING и PONG.

Тот, кто хочет проверить соединение, отправляет фрейм PING с произвольным телом. Его получатель должен в разумное время ответить фреймом PONG с тем же телом.

Этот функционал встроен в браузерную реализацию, так что браузер ответит на PING сервера, но управлять им из JavaScript нельзя.

Иначе говоря, сервер всегда знает, жив ли посетитель или у него проблема с сетью.

Чистое закрытие

При закрытии соединения сторона, желающая это сделать (обе стороны в WebSocket равноправны) отправляет закрывающий фрейм (опкод 0x8 ), в теле которого указывает причину закрытия.

В браузерной реализации эта причина будет содержаться в свойстве reason события onclose .

Наличие такого фрейма позволяет отличить «чистое закрытие» от обрыва связи.

В браузерной реализации событие onclose при чистом закрытии имеет event.wasClean = true .

Коды закрытия

Коды закрытия вебсокета event.code , чтобы не путать их с HTTP-кодами, состоят из 4 цифр:

1000 Нормальное закрытие. 1001 Удалённая сторона «исчезла». Например, процесс сервера убит или браузер перешёл на другую страницу. 1002 Удалённая сторона завершила соединение в связи с ошибкой протокола. 1003 Удалённая сторона завершила соединение в связи с тем, что она получила данные, которые не может принять. Например, сторона, которая понимает только текстовые данные, может закрыть соединение с таким кодом, если приняла бинарное сообщение.

Атака «отравленный кэш»

В ранних реализациях WebSocket существовала уязвимость, называемая «отравленный кэш» (cache poisoning).

Она позволяла атаковать кэширующие прокси-сервера, в частности, корпоративные.

Атака осуществлялась так:

Хакер заманивает доверчивого посетителя (далее Жертва) на свою страницу.

Страница открывает WebSocket -соединение на сайт хакера. Предполагается, что Жертва сидит через прокси. Собственно, на прокси и направлена эта атака.

Страница формирует специального вида WebSocket-запрос, который (и здесь самое главное!) ряд прокси серверов не понимают.

Они пропускают начальный запрос через себя (который содержит Connection: upgrade ) и думают, что далее идёт уже следующий HTTP-запрос.

…Но на самом деле там данные, идущие через вебсокет! И обе стороны вебсокета (страница и сервер) контролируются Хакером. Так что хакер может передать в них нечто похожее на GET-запрос к известному ресурсу, например http://code.jquery.com/jquery.js , а сервер ответит «якобы кодом jQuery» с кэширующими заголовками.

Прокси послушно проглотит этот ответ и закэширует «якобы jQuery».

В результате при загрузке последующих страниц любой пользователь, использующий тот же прокси, что и Жертва, получит вместо http://code.jquery.com/jquery.js хакерский код.

Поэтому эта атака и называется «отравленный кэш».

Такая атака возможна не для любых прокси, но при анализе уязвимости было показано, что она не теоретическая, и уязвимые прокси действительно есть.

Поэтому придумали способ защиты – «маску».

Маска для защиты от атаки

Для того, чтобы защититься от атаки, и придумана маска.

Ключ маски – это случайное 32-битное значение, которое варьируется от пакета к пакету. Тело сообщения проходит через XOR ^ с маской, а получатель восстанавливает его повторным XOR с ней (можно легко доказать, что (x ^ a) ^ a == x ).

Маска служит двум целям:

  1. Она генерируется браузером. Поэтому теперь хакер не сможет управлять реальным содержанием тела сообщения. После накладывания маски оно превратится в бинарную мешанину.
  2. Получившийся пакет данных уже точно не может быть воспринят промежуточным прокси как HTTP-запрос.

Наложение маски требует дополнительных ресурсов, поэтому протокол WebSocket не требует её.

Если по этому протоколу связываются два клиента (не обязательно браузеры), доверяющие друг другу и посредникам, то можно поставить бит Маска в 0 , и тогда ключ маски не указывается.

Пример

Рассмотрим прототип чата на WebSocket и Node.JS.

HTML: посетитель отсылает сообщения из формы и принимает в div

Чат на Spring Boot и WebSocket

В этой статье мы напишем простой чат с использованием Spring Boot и Websocket.

Готовый чат можно попробовать тут https://spring-ws-chat.herokuapp.com/. Если там никого нет, то просто откройте приложение на двух вкладках браузера, войдите под разными именами и пишите.

Как выглядит чат

Что такое Websocket

Websocket – протокол, который позволяет устанавливать двустороннюю связь между клиентом и сервером.

Переключение на Websocket происходит после специального http-запроса от клиента. Чтобы переключиться на вебсокет, клиент высылает в качестве одного из заголовков http-запроса:

Если сервер поддерживает вебсокеты, то он отвечает “да”, и дальше общение идет по протоколу Websocket. Он не имеет ничего общего с протоколом http, хотя они оба – протоколы самого верхнего уровня Application в системе протоколов OSI, но просто они разные.

Большинство браузеров поддерживают протокол Websocket.

Итак, перейдем к примеру.

Создание приложения

Сначала создадим шаблон проекта с помощью сайта-инициализатора:

  1. Зайдите на https://start.spring.io/.
  2. Выберите Spring Boot 2.
  3. Введите имя группы и артифакта для своего проекта.
  4. Включите зависимость Websocket.
  5. Сгенерируйте проект.

Далее разархивируем и импортируем проект в редактор как проект Maven:

Тут на картинке у нас уже созданы дополнительно три пакета – config, controller и model, они нам понадобятся.

Настройка Websocket

Итак, первым делом надо настроить конечную точку и брокер сообщений. Все это сделано в пакете конфигурации config, его надо предварительно создать.

Аннотация @Configuration необходима, как известно, в любом классе конфигурации Spring.

Аннотация @EnableWebSocketMessageBroker включает Websocket сервер. Обратите внимание, мы реализуем интерфейс WebSocketMessageBrokerConfigurer и переопределяем два из его default-методов.

В первом методе registerStompEndpoints() мы регистрируем конечную точку, которую клиенты будут использовать, чтобы подключиться к нашему Websocket-серверу. SockJS – для браузеров, которые не поддерживают Websocket.

Обратите внимание на Stomp в названии метода. STOMP – это Simple Text Oriented Messaging Protocol. Это протокол обмена сообщениями, задающий формат и правила обмена.

Зачем нужен Stomp? Дело в том, что сам по себе WebSocket не дает таких вещей (более высокого уровня), как отправка сообщений пользователям, подписанным на тему, или отправка сообщений конкретному пользователю.

Во втором методе configureMessageBroker() мы настраиваем брокер сообщений, который будет использоваться для направления сообщений от одного клиента к другому.

В первой строке мы говорим, что сообщения, чей адрес (куда отправлены) начинается с “/app“, должны быть направлены в методы, занимающиеся обработкой сообщений.

Во второй строке мы говорим, что сообщения, чей адрес начинается с “/topic“, должны быть направлены в брокер сообщений. Брокер перенаправляет сообщения всем клиентам, подписанным на тему.

В примере у нас используется встроенный брокер, но можно использовать и полноценный брокер, такой как RabbitMQ или ActiveMQ.

Модель сообщения

Далее надо создать пакет model, а в нем класс ChatMessage:

Создание контроллера для отправки и получения сообщений

Теперь создадим пакет controller и класс ChatController. В классе ChatController есть методы, отвечающие за получение сообщения от одного клиента и трансляцию его всем остальным. Добавление пользователя и его сообщения транслируются всем, кто подключен к чату:

Как вы помните, в конфигурации мы указали, что все сообщения от клиентов, направленные по адресу, начинающемуся с /app, будут перенаправлены в соответствующие методы. Имелись в виду как раз методы, аннотированные @MessageMapping.

Например, сообщение, направленное по адресу /app/chat.sendMessage будет перенаправлено в метод sendMessage(). А например, сообщение, направленное по адресу/app/chat.addUser будет перенаправлено в метод addUser().

Создание WebSocket Event listeners

Здесь мы слушаем события соединения с сервером и отсоединения. Это нужно для того, чтобы логировать эти события и передавать в чат на всеобщее обозрение. Так все видят, когда кто-то заходит в чат и выходит из него.

Кстати, вход в чат мы уже обрабатываем в методе addUser() в ChatController, так что в SessionConnectedEvent ничего делать не нужно.

А в SessionDisconnectEvent мы извлекаем имя пользователя из сессии и транслируем его всем.

Создание Front-End

Теперь надо создать статику, и хотя это уже не Java, без нее приложение не заработает.

Для начала создадим папку static в src/main/resources. Впрочем, чтобы не расписывать все по кусочкам, вот вам структура папок файлов целиком:

Создание HTML – файл index.html

Обратите внимание, что в файл включены библиотеки sockjs и stomp.

JavaScript – main.js

Теперь давайте добавим Javascript-код. Он необходим для соединения с конечной точкой и отправки/получения сообщений.

Для начала его скопируйте в файл main.js, а ниже мы рассмотрим, что он делает.

Функция connect() использует SockJS и клиент Stomp, чтобы подключиться к конечной точке /ws, которую мы настроили выше в Spring Boot.

После успешного подключения, клиент подписывается на адрес /topic/public и сообщает серверу имя пользователя по адресу /app/chat.addUser.

Функция stompClient.subscribe() принимает аргументом callback-функцию, которая вызывается каждый раз, когда в тему приходит сообщение.

Добавим стили CSS – main.css

Наконец, внешний вид приложения задается тут:

Запуск приложения

Все готово, теперь приложение можно запускать – запускаем сгенерированный Spring Boot-ом файл с функцией main в корне иерархии папок.

Запустится веб-сервер, и можно переходить по адресу http://localhost:8080 и наслаждаться работающим чатом.

Использование брокера RabbitMQ

Если вы не хотите пользоваться встроенным брокером, а хотите подключить полноценный, то в зависимости Maven надо добавить:

Веб сокеты. Создаем чат за полчаса (2020) WEBRip

В этом вебинаре я расскажу о том, что из себя представляют вебсокеты, зачем они нужны и что на их основе можно делать, какие серверные технологии можно использовать для их внедрения и какие готовые библиотеки существуют для упрощения работы с ними. Node.js будет серверной платформой, на которой мы постараемся реализовать взаимодействие с клиентом, а в качестве библиотеки выберем Socket.IO. В итоге у нас должен получиться простенький чат, демонстрирующий то, как с выбранными нами инструментами легко и просто делать действительно real time приложения.

Информация о фильме:
Название: Веб сокеты. Создаем чат за полчаса
Год: 2020
Жанр: обучающее видео

Страна: Россия
Продолжительность: 01:58:08
Язык: Русский

Файл:
Качество: WEBRip
Формат: mpg
Битрейт: 1978 Kbps
Видео: mpg, 1280х720 , 25.00 fps(r)
Аудио: mp3, 48000 Hz, stereo
Размер: 3,12 Гб

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все языки программирования для начинающих