Vue 使用websocket + json + protobuf 与后端交互golang

时间 2020-06-10

标签 vue 使用 websocket json protobuf 后端交互 golang 栏目 JavaScript 繁體版

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看这篇文章的时候，千万不要惧怕代码，重要的核心的都加注释了，原理很简单！！祝阅读顺利javascript

当学习一门新的语言的时候，老是喜欢先创建一个Demo项目，经过构建一个基本的项目，来了解语言的特色。

对于web的交互，之前经常使用的技术主要是Ajax、Form表单提交这类，若是要作长链接，可使用Websocketphp

关于websocket和socket实际上是两个东西，若是要比较的话，应该是拿websocket和http 来比较。前端

websocket 发送json

websocket发送json这是一种常规的方式vue

值得一提的是，Vue框架中使用axios发送POST请求的时候，默认Content-Type是application/json，因此在后端接受的时候，要作流处理。java

好比像PHP的话，要用php://input，若是是go，那么就要使用下面的代码，来获取请求body的所有内容，而后使用json.Unmarshal来解析ios

func Receive(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    b, _ := ioutil.ReadAll(r.Body)
}

咱们继续来看Vue的websocket部分git

export default {
    data () {
        return {
            username:'',
            email:'',
            content:'',
            message_list:[],
            ws:null
        }
    },
    methods: {
        handleRecv:function(data) {
            var jsonData = JSON.parse(data)
            this.message_list.unshift(jsonData.data)
        },
        wsOpen: function () {
            var that = this
            var ws = new WebSocket("ws://localhost:9000/ws")

            ws.onopen = function () {
                console.info("ws open")
            }

            ws.onmessage = function (evt) {
                that.handleRecv(evt.data)
            }

            ws.onclose  = function () {
                console.info("ws close")
            }

            this.ws = ws
        },
        wsSend: function() {
            if(this.ws == null) {
                console.info("链接还没有打开")
            }

            this.ws.send(JSON.stringify({
                email:this.email,
                content:this.content
            }))
        }
    },
    mounted(){
        this.wsOpen();
    }
}

上面这段代码，是定义在Vue的组件中的。其实核心就是经过mounted组件挂载完成以后，来调用new WebSocket建立链接，而且注册onOpen,onMessage,onClose事件。github

经过websocket来发送json，其实是传递了一个json的字符串，对于基于golang的后端，咱们一样须要搭建websocket 服务端来接收消息。golang

golang的websocket服务

websocket是在http协议上进行的升级。web

这里咱们使用的是websocket包

"github.com/gorilla/websocket"

对于main函数，咱们构建以下

// 定义了flag参数
var addr = flag.String("addr",":9000","http service address")

var upgrader = websocket.Upgrader{}

func main() {
    flag.Parse()

    http.HandleFunc("/ws",echo)

    err := http.ListenAndServe(*addr, nil)
    if err != nil {
        log.Fatalf("%v", err)
    }
}

echo 函数以下定义，不要惧怕这么长一段代码，其实核心很简单

咱们首先创建结构体

// 消息回复类型，包含了code和data主体
type MessageRet struct {
    Code int `json:"code"`
    Data interface{} `json:"data"`
}

// card包含了接受参数，存储json解析后的对象
type Card struct {
    Email string  `json:"email"`
    Content string `json:"content"`
}

下面是主要的echo函数，完成的就是升级http，监听某个连接的请求，而且进行回复

这里面用到的方法主要是

upgrader.CheckOrigin 解决跨域问题
upgrader.Upgrade()
c.ReadMessage()
c.WriteMessage()

func echo(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 跨域
    upgrader.CheckOrigin = func(r *http.Request) bool {
        return true
    }
    // 升级http
    c, err := upgrader.Upgrade(w,r,nil)
    if err != nil {
        log.Fatalf("%v",err)
    }

    defer c.Close()

    // 结构体指针
    var card = &Card{}

    for {
        // 阻塞，等待读取消息
        mt, message, err := c.ReadMessage()
        if err !=nil {
            log.Println("read",nil)
            break
        }
        
        // 解析参数
        err = json.Unmarshal(message, card)
        if err != nil {
            log.Fatalf("json parse error %v",err)
            break
        }
        // 这里能够自定义handle处理
        card.Email = "server - "+card.Email
        card.Content = "server - "+card.Content
        
        // 从新打包，返回~~~~
        var ret = MessageRet{Code:http.StatusOK,Data:*card}
        b, _ := json.Marshal(ret)

        log.Printf("recv : %s", b)

        err = c.WriteMessage(mt, b)
        if err != nil {
            log.Fatalf("write",nil)
            break
        }
    }
}

注意上面c.WriteMessage(mt,b) 的第一个参数是MessageType类型，有两个值分别是表明二进制、文本

websocket结合protobuf

在上面的例子当中，咱们看到经过websocket来创建长链接，而且与go的websocket服务进行通讯

使用websocket来避免轮询已是一个减轻服务器请求压力的办法了，那么咱们可否在传输协议上在作一些改变，来减少传输的包体大小。

使用protobuf

关于protobuf，是一种编码协议，能够想象一下json、xml。

protoc是proto文件的编译器，proto-gen-go是protoc的插件，能够根据proto文件，编译成go文件。

google-protobuf 如今也支持了生成 js文件。

用protobuf的还有一个好处是指，若是我在go的服务端，定义好了Request的包体内容，以及Response的包体内容，那么生成go文件后，也能够同时生成js文件

这样双方就能够按照一样的参数模式来进行开发，就等于proto文件，至关于接口文档了

那咱们先生成一个proto文件，好比说websocket要发请求，goserver要返回内容，那就涉及了两个消息结构的定义

syntax = "proto3";
// 请求
message ChatRequest {
    string email = 1;
    string content = 2;
}
// 响应
message ChatResponse {
    int32 code = 1;
    ChatRequest data = 2;
}

而后使用protoc来生成文件go/js

protoc --go_out=plugins=grpc:. *.proto

protoc --js_out=import_style=commonjs,binary:. *.proto

proto go文件的使用

先引入go的proto文件

import (
    pb "message_board_api/proto/chat"
)

而后再代码中获取到websocket的消息后，进行proto解析，很是简单~~~~

// 使用protobuf解析
        pbr := &pb.ChatRequest{}
        err = proto.Unmarshal(message, pbr)
        if err != nil {
            log.Fatalf("proto 解析失败 %v", err)
            break
        }

proto js文件使用

proto的js文件，须要配合google-protobuf.js一块儿使用，根据官网文档来说，若是要在浏览器中使用，须要用browserify进行打包。

在Vue的组件中，引入包

import "google-protobuf"
    import proto from  "../proto/chat_pb.js"

下面咱们来看websocket结合protobuf，与传统的json有什么不一样，一样不要惧怕这么一大段代码，咱们主要看method部分

export default {
    data () {
        return {
            username:'',
            email:'',
            content:'',
            message_list:[
                {
                    email:'',
                    content:'',
                }
            ],
            ws:null
        }
    },
    methods: {
        // 处理protobuf内容
        handleRecv:function(data) {
            // 这里对接收到的二进制消息进行解码
            var rep = proto.ChatResponse.deserializeBinary(data)
            // 能够获取data和code
            console.info(rep.getData())

            console.info(rep.getCode())
            // 这里拼接消息，message_list是vue的一个列表，不要关心
            this.message_list.unshift({email:rep.getData().getEmail(),content:rep.getData().getContent()})
        },
        wsOpen: function () {
            var that = this
            var ws = new WebSocket("ws://localhost:9000/ws")
            // 这个地方特别重要，websocket默认是Uint8array
            ws.binaryType = 'arraybuffer';

            ws.onopen = function () {
                console.info("ws open")
            }

            ws.onmessage = function (evt) {
                console.info(evt)
                console.info("Received message:"+evt.data)
                that.handleRecv(evt.data)
            }

            ws.onclose  = function () {
                console.info("ws close")
            }

            this.ws = ws
        },
        wsSend: function() {
            if(this.ws == null) {
                console.info("链接还没有打开")
            }
            // 发送消息一样很简单，咱们不须要关心格式
            var chat = new proto.ChatRequest()
            chat.setEmail(this.email)
            chat.setContent(this.content)

            this.ws.send(chat.serializeBinary())
        }
    },
    mounted(){
        this.wsOpen();
    }
}

只看上面注释的部分便可，其实分为两部分

按照约定的消息结构，set数据
按照约定的消息结构，get数据

注意：

proto.ChatResponse.deserializeBinary 是一个静态方法，不须要New
必定要修改成arraybuffer，二进制数组
```
ws.binaryType = 'arraybuffer';
```

经过上面的流程，咱们已经基本了解了protobuf在websocket中的配合使用，除此以外还有一个protobuf.js 也很火，可是没有作特别的研究，比较喜欢官方的。

广播boardcast

可是这里有个细节问题，若是要创建通讯，通常上来说，咱们不会直接将信息返回回去。由于websocket是全双工通讯，不像http同样请求一次、返回一次、close。

若是咱们要用websocket，第一个反应是长链接，搞个聊天室实时聊天。那么下面咱们来实现一个聊天能力。

那么聊天能力，其实有一个特色就是广播，一我的说话，全部人都能收到。这样特别有意思，好久之前用ajax来作的话，还须要把数据存起来，而后每次再轮询读取输出给前端。如今都不用存到数据库里了。

核心：

广播实际上就是把消息广播给全部与服务器创建链接的客户端

看下实现

先创建一个map，用来储存客户端链接，在创建个消息缓冲通道

// 客户端集合
var clients = make(map[*websocket.Conn]string)

// 消息缓冲通道
var messages = make(chan *pb.ChatRequest, 100)

每次新建链接以后，都会将连接保存到client当中，进行缓存。

c, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
    if err != nil {
        log.Fatalf("%v", err)
    }
    defer c.Close()

    // 将连接的地址写入到clients中
    who := c.RemoteAddr().String()
    log.Println(who)
    clients[c] = who

proto解析的部分已经讲过了，这里将解析的内容写入到messages通道里面。

// 使用protobuf解析
        pbr := &pb.ChatRequest{}
        err = proto.Unmarshal(message, pbr)
        if err != nil {
            log.Fatalf("proto 解析失败 %v", err)
            break
        }

        // 解析后的内容写入messages 进行广播
        pbr.Email = pbr.Email + "<" + who + ">"
        messages <- pbr

下面就是核心的boardcast方法

func boardcast() {
    // 始终读取messages
    for msg := range messages {
        // 读取到以后进行广播，启动协程，是为了当即处理下一条msg
        go func() {
            for cli := range clients {
                // protobuf协议
                pbrp := &pb.ChatResponse{Code: http.StatusOK, Data: &pb.ChatRequest{Email: msg.Email, Content: msg.Content}}
                b, err := proto.Marshal(pbrp)
                if err != nil {
                    log.Fatalf("proto marshal error %v", err)
                }

                // 二进制发送
                cli.WriteMessage(websocket.BinaryMessage, b)
            }
        }()
    }
}

上面的boardcast方法，要交给协程goroutine处理，否则for range messages 会阻塞，因此在main方法中使用协程

func main() {
    flag.Parse()

    http.HandleFunc("/ws", echo)
    // 广播
    go boardcast()

    // pprof 这是一个状态监控，能够忽略，有空也能够研究下
    go func() {
        log.Println(http.ListenAndServe("localhost:6060", nil))
    }()

    // 这里的ListenAndServe 已经开启了goroutine协程了
    err := http.ListenAndServe(*addr, nil)
    if err != nil {
        log.Fatalf("%v", err)
    }
}

小结一下

对于建立websocket和protobuf的聊天能力来讲有以下的流程

双方要实现websocket通讯
约定proto消息协议，生成go和js两个版本
使用goroutine协程，来进行广播

其中上面的例子，并无在client退出的时候，从clients中将连接删除，实际上能够用下面的形式，来删除，而且conn.close关闭链接。

delete(clients,cli)

但愿上面的内容，对你们有所帮助。详细问题能够留言讨论