如何在零JS代码状况下实现一个实时聊天功能❓

引言

前段时间在 github 上看到了一个很“trick”的项目：用纯 CSS（即不使用 JavaScript）实现一个聊天应用 —— css-only-chat。即下图所示效果。

在咱们的印象里，实现一个简单的聊天应用（消息发送与多页面同步）并不困难 —— 这是在咱们有 JavaScript 的帮助下。而若是让你只能使用 CSS，不能有前端的 JavaScript 代码，那你可以实现么？

原版是用 Ruby 写的后端。可能你们对 Ruby 不太了解，因此我按照原做者思路，用 NodeJS 实现了一版 css-only-chat-node，对你们来讲可能会更易读些。

1. 咱们要解决什么问题

首先强调一下，服务端的代码确定仍是须要写的，并且这部分显然不能是 CSS。因此这里的“纯 CSS”主要指在浏览器端只使用 CSS。

回忆一下，若是使用 JavaScript 来实现上图中展现的聊天功能，有哪些问题须要处理呢？

• 首先，须要添加按钮的click事件监听，包括字符按钮的点击与发送按钮的点击；
• 其次，点击相应按钮后，要将信息经过 Ajax 的方式发送到后端服务；
• 再者，要实现实时的消息展现，通常会创建一个 WebSocket 链接；
• 最后，对于后端同步来的消息，咱们会在浏览器端操做 DOM API 来改变 DOM 内容，展现消息记录。

涉及到 JavaScript 的操做主要就是上面四个了。可是，如今咱们只能使用 CSS，那对于上面这几个操做，能够用什么方式实现呢？

2. Trick Time

2.1. 解决“点击监听”的问题

使用 JavaScript 的话一行代码能够搞定：

document.getElementById('btn').addEventListener('click', function () {
    // ……
});
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使用 CSS 的话，其实有个伪类能够帮咱们，即:active。它能够选择激活的元素，而当咱们点击某个元素时，它就会处于激活状态。

因此，对于上面动图中的26个字母（再加上 send 按钮），能够分配不一样的classname，而后设置伪类选择器，这样就能够在点击该字母对应的按钮时触发命中某个 CSS 规则。例如能够对字符“a”设置以下规则用于“捕获”点击：

.btn_a:active {
    /* …… */ 
}
复制代码

2.2. 发送请求

若是有 JavaScript 的帮助，发送请求只须要用个 XHR 便可，很方便。而对于 CSS，若是要想发一个请求的话有什么办法么？

可使用background-image属性，将它指定为某个 URL，这样前端就会向服务器发起一个背景图片的请求。之因此可使用background-image属性还由于：浏览器只有在该 CSS 选择器规则被实际应用到 DOM 元素后才会实际发起background-image的请求。例以下面这个规则：

.btn_a:active {
    background-image: url('/keys/a');
}
复制代码

只有在字符“a”被点击后，浏览器才会向服务器请求/keys/a这张“图片”。而在服务器端，经过判断 URL 能够知道前端点击了哪一个字符。例如，对于按钮“b”会有以下规则：

.btn_b:active {
    background-image: url('/keys/b');
}
复制代码

这样就至关于实现了在 URL（/keys/a与/keys/b） 中“传参”。

2.3. 实时消息展现

实时的消息展现，核心会用到一种叫“服务器推”的技术。其中比较常见方式有：

• 使用 JavaScript 来和服务端创建 WebSocket 链接
• 使用 JavaScript 建立定时器，定时发送请求轮询
• 使用 JavaScript 和服务端配合来实现长轮询

但这些方法都没法规避 JavaScript，显然不符合我们的要求。其实还有一种方式，我在《各种“服务器推”技术原理与实例》中也有提到，那就是基于 iframe 的长链接流（stream）模式。

这里咱们主要是借鉴了“长链接流”这种模式。让咱们的页面永远处于一个未加载完成的状态。可是，因为请求头中包含Transfer-Encoding: chunked，它会告诉浏览器，虽然页面没有返回结束，但你能够开始渲染页面了。正是因为该请求的响应永远不会结束，因此咱们能够不断向其中写入新的内容，来更新页面展现。

实现起来也很是简单。http.ServerResponse类自己就是继承自Stream的，因此只要在须要更新页面内容时调用.write()方法便可。例以下面这段代码，能够每隔2s在页面上动态添加 "hello" 字符串而不须要任何浏览器端的配合（也就不须要写 JavaScript 代码了）：

const http = require('http');
http.createServer((req, res) => {
    res.setHeader('connection', 'keep-alive');
    res.setHeader('content-type', 'text/html; charset=utf-8');
    res.statusCode = 200;
    res.write('I will update by myself');

    setInterval(() => res.write('<br>hello'), 2000);
}).listen(8085);
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2.4. 改变页面信息

在上一节咱们已经能够经过 Stream 的方式，不借助 JavaScript 便可动态改变页面内容了。可是若是你细心会发现，这种方式只能不断“append”内容。而在咱们的例子中，看起来更像是可以动态改变某个 DOM 中的文本，例如随着点击不一样按钮，“Current Message”后面的文本会不断变化。

这里其实也有个很“trick”的方式。下图这个部分（咱们姑且叫它 ChatPanel 吧）

其实咱们每次调用res.write()时都会返回一个全新的 ChatPanel 的 HTML 片断。于此同时，还会附带一个<style>元素，将以前的 ChatPanel 设为display: none。因此看起来像是更新了原来的 ChatPanel 的内容，但实际上是 append 了一个新的，同时隐藏以前的 ChatPanel。

2.5. 点击重复的按钮

到目前为止，基本的方案都有了，但还有一个重要的问题：

在 CSS 规则中的background-image只会在第一次应用到元素时发起请求，以后就不会再向服务器请求了。也就是说，用

.btn_a:active {
    background-image: url('/keys/a');
}
复制代码

这种规则，“a” 这个按钮点过一次以后，下次再点击就毫无反应了 —— 即后端收不到请求了。

要解决这个问题有一个方法。能够在每次返回的新的 ChatPanel（ChatPanel 是啥我们在上一节中提到了，若是忘了能够回去看下）里，为每一个字符按钮都应用一套新的样式规则，并设置新的背景图 URL。例如咱们第一次点击了“h”以后，返回的 ChatPanel 里的按钮“a”的classname会该成btn_h_a，对应的 CSS 规则改成：

.btn_h_a:active {
    background-image: url('/keys/h_a');
}
复制代码

再次点击“i”以后，ChatPanel 里对应的按钮的样式规则改成：

.btn_hi_a:active {
    background-image: url('/keys/hi_a');
}
复制代码

2.6. 存储

为了可以保存未发送的内容（点击 send 按钮以前的输入内容），以及同步历史消息，须要有个地方存储用户输入。同时咱们还会为每一个链接设定一个惟一的用户 ID。在原版的 css-only-chat 中使用了 Redis。我在 css-only-chat-node 中为了简便，直接存储在了运行时的内存变量中了。

3. 最后

也许有朋友会问，这个 DEMO 有什么实用价值么？能够发展成一个可用的聊天工具么？

好吧，其实我以为没有太大用。可是里面涉及到的一些“知识点”到是了解下也无妨。咱们天天面对那么多无趣的需求，偶尔看看这种“有意思”的项目也算是放松一下吧。

最后，若是想看具体的运行效果，或者想了解代码的细节，能够看这里：

• css-only-chat-node：因为原版是 Ruby 写的，因此实现了一个 NodeJS 版的便于你们查看
• css-only-chat：css-only-chat 的原版仓库，使用 Ruby 实现

Just have fun! 😜