前言

在直播中，聊天和發(fā)禮物，需要用到及時通訊技術(shù)，市面上的App大多數(shù)采用的都是第三方SDK，融云，環(huán)信等，但是本例子采用websocket搭建及時通訊服務(wù)器。

即時通訊

即時通訊（Instant messaging，簡稱IM）是一個終端服務(wù)，允許兩人或多人使用網(wǎng)路即時的傳遞文字訊息、檔案、語音與視頻交流

即時通訊技術(shù)原理(了解Socket)

• Socket介紹: 套接字或者插座，用于描述IP地址和端口號，是一種網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制。

• Socket作用: 網(wǎng)絡(luò)通信底層都是通過socket建立連接的，因為它包含IP和端口，只要有這兩個就能準(zhǔn)確找到一臺主機(jī)上的某個應(yīng)用。

• IM通信原理(T):

• 客戶端A與客戶端B如何產(chǎn)生通信？客戶端A不能直接和客戶端B，因為兩者相距太遠(yuǎn)。

• 這時就需要通過IM服務(wù)器，讓兩者產(chǎn)生通信.

• 客戶端A通過socket與IM服務(wù)器產(chǎn)生連接,客戶端B也通過socket與IM服務(wù)器產(chǎn)生連接

• A先把信息發(fā)送給IM應(yīng)用服務(wù)器，并且指定發(fā)送給B，服務(wù)器根據(jù)A信息中描述的接收者將它轉(zhuǎn)發(fā)給B，同樣B到A也是這樣。

• 通訊問題: 服務(wù)器是不能主動連接客戶端的，只能客戶端主動連接服務(wù)器

• 那么當(dāng)服務(wù)器要推信息給客戶端B,但是客戶端B這時候沒有與服務(wù)器產(chǎn)生連接，就推送不了.

• 這樣就延遲，不即時了。

即時通訊技術(shù)實現(xiàn)

• 即時通訊核心是`即時``，那怎么達(dá)到即時？

• 目前實現(xiàn)即時通訊的有四種方式（短輪詢、長輪詢、SSE、Websocket）

• 短輪詢: 每隔一小段時間就發(fā)送一個請求到服務(wù)器，服務(wù)器返回最新數(shù)據(jù)，然后客戶端根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)來更新界面，這樣就間接實現(xiàn)了即時通信。優(yōu)點是簡單，缺點是對服務(wù)器壓力較大，浪費(fèi)帶寬流量（通常情況下數(shù)據(jù)都是沒有發(fā)生改變的）。

• 短輪詢: 主要是客戶端人員寫代碼，服務(wù)器人員比較簡單，適于小型應(yīng)用

• 長輪詢: 客戶端發(fā)送一個請求到服務(wù)器，服務(wù)器查看客戶端請求的數(shù)據(jù)(服務(wù)器中數(shù)據(jù))是否發(fā)生了變化（是否有最新數(shù)據(jù)），如果發(fā)生變化則立即響應(yīng)返回，否則保持這個連接并定期檢查最新數(shù)據(jù)，直到發(fā)生了數(shù)據(jù)更新或連接超時。同時客戶端連接一旦斷開，則再次發(fā)出請求，這樣在相同時間內(nèi)大大減少了客戶端請求服務(wù)器的次數(shù).

• 長輪詢底層實現(xiàn):在服務(wù)器的程序中加入一個死循環(huán)，在循環(huán)中監(jiān)測數(shù)據(jù)的變動。當(dāng)發(fā)現(xiàn)新數(shù)據(jù)時，立即將其輸出給瀏覽器并斷開連接，瀏覽器在收到數(shù)據(jù)后，再次發(fā)起請求以進(jìn)入下一個周期

• 長輪詢弊端:服務(wù)器長時間連接會消耗資源，返回數(shù)據(jù)順序無保證，難于管理維護(hù)

• 長輪詢處理：不能一直持續(xù)下去，應(yīng)該設(shè)定一個最長時限，可以通過心跳包的方式，設(shè)置多少秒沒有接到心跳包，就關(guān)閉當(dāng)前連接。

• 心跳包：就是在客戶端和服務(wù)器間定時通知對方自己狀態(tài)的一個自己定義的命令字，按照一定的時間間隔發(fā)送，類似于心跳，所以叫做心跳包

• SSE（Server-sent Events服務(wù)器推送事件）:為了解決瀏覽器只能夠單向傳輸數(shù)據(jù)到服務(wù)端，HTML5提供了一種新的技術(shù)叫做服務(wù)器推送事件SSE,SSE技術(shù)提供的是從服務(wù)器單向推送數(shù)據(jù)給瀏覽器的功能，但是配合瀏覽器主動請求，實際上就實現(xiàn)了客戶端和服務(wù)器的雙向通信.

• WebSocket:上面的這些解決方案中，都是利用瀏覽器單向請求服務(wù)器或者服務(wù)器單向推送數(shù)據(jù)到瀏覽器,而在HTML5中，為了加強(qiáng)web的功能，提供了websocket技術(shù)，它不僅是一種web通信方式，也是一種應(yīng)用層協(xié)議。它提供了瀏覽器和服務(wù)器之間原生的全雙工跨域通信，通過瀏覽器和服務(wù)器之間建立websocket連接,在同一時刻能夠?qū)崿F(xiàn)客戶端到服務(wù)器和服務(wù)器到客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送.

WebSocket

• 什么是websocket？是 HTML5 一種新的協(xié)議。它實現(xiàn)了瀏覽器與服務(wù)器全雙工通信，能更好的節(jié)省服務(wù)器資源和帶寬并達(dá)到實時通訊，它建立在 TCP 之上，同 HTTP 一樣通過 TCP 來傳輸數(shù)據(jù)

• WebSocket 是一種雙向通信協(xié)議，在建立連接后，WebSocket 服務(wù)器和 客戶端 都能主動的向?qū)Ψ桨l(fā)送或接收數(shù)據(jù)，就像 Socket 一樣。

• WebSocket 需要類似 TCP 的客戶端和服務(wù)器端通過握手連接，連接成功后才能相互通信

• websocket提供兩種數(shù)據(jù)傳輸：文本數(shù)據(jù)和二進(jìn)制數(shù)據(jù)

• websocket協(xié)議頭:ws

WebSocket原理

• Websocket流程: WB是先進(jìn)行一次HTTP請求，這個請求頭不同于普通HTTP請求，然后服務(wù)器開始辨認(rèn)請求頭，如果是WB的請求頭，則開始進(jìn)行普通的TCP連接，即三次握手。如果不是WB的HTTP請求頭，那就是按普通的HTTP請求處理

• Websocket協(xié)議解析:

• 請求頭

響應(yīng)頭

• • Sec-WebSocket-Key:其值采用base64編碼的隨機(jī)16字節(jié)長的字符序列

  • Sec-WebSocket-Accept如何生成:http://www.cnblogs.com/hustskyking/p/websocket-with-node.html

Socket.IO簡介

• WebSocket的功能是很強(qiáng)大的，使用起來也靈活，可以適用于不同的場景。不過WebSocket技術(shù)也比較復(fù)雜，需要加密解密，包裝協(xié)議，自己實現(xiàn)3次握手，還需要對數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密解密處理，服務(wù)器端和瀏覽器端的實現(xiàn)都不同于一般的Web應(yīng)用，因此自己實現(xiàn)很麻煩,可以使用Socket.IO框架。

• Socket.IO:是一個完全由JavaScript實現(xiàn)、基于Node.js、支持WebSocket的協(xié)議用于實時通信、跨平臺的開源框架。

• Socket.IO:它包括了客戶端(iOS,Android)和服務(wù)器端(Node.js)的代碼，可以很好的實現(xiàn)iOS即使通訊技術(shù)。

• Socket.IO框架地址: https://github.com/socketio

Socket.IO教程

Socket.IO建立連接 服務(wù)器代碼

• 1.如何導(dǎo)入Socket.IO?

• 和導(dǎo)入express框架一樣,使用package

• 給package文件添加依賴

2.如何創(chuàng)建socket

• socket本質(zhì)還是http協(xié)議，所以需要綁定http服務(wù)器，才能啟動socket服務(wù).

• 而且需要通過web服務(wù)器監(jiān)聽端口，socket不能監(jiān)聽端口，有人訪問端口才能建立連接，所以先創(chuàng)建web服務(wù)器

3.如何建立socket連接(服務(wù)器不需要主動建立連接，建立連接是客戶端的事情，服務(wù)器只需要監(jiān)聽連接)

• 客戶端主動連接會發(fā)送connection事件，只需要監(jiān)聽connection事件有沒有發(fā)送，就知道客戶端有沒有主動連接服務(wù)器

• Socket.IO本質(zhì)是通過發(fā)送和接受事件觸發(fā)服務(wù)器和客戶端之間的通訊，任何能被編輯成JSON或二進(jìn)制的對象都可以傳遞。

• 監(jiān)聽事件，用socket.on，這個方法會有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是事件名稱，第二個參數(shù)是監(jiān)聽事件的回調(diào)函數(shù)，監(jiān)聽到就會執(zhí)行這個回調(diào)函數(shù)

• 監(jiān)聽connection，回調(diào)函數(shù)會傳入一個連接好的socket，這個socket就是客戶端的socket

• socket連接原理，就是客戶端和服務(wù)端通過socket連接，服務(wù)器有socket，客戶端也有

• • 書寫客戶端代碼，驗證是否能建立連接

Socket.IO建立連接 客戶端代碼

• 1.下載Socket.IO-Client-Swift

• Socket.IO只有swift,如果需要用OC代碼，需要swift和OC混編

• 還有如果代碼是OC，并且使用cocoapods，就不要使用cocoapods導(dǎo)入swift代碼，會有問題.

• 2.下載完了，直接把Source文件夾拖入到自己工程中.

• 會報錯，說當(dāng)前swift版本過時，需要更新。點擊Xcode頂部Edit => Convert => TO Current Swift Syntas 就好了。

• 3.OC和Swift混編，Swift代碼怎么在OC中使用,直接導(dǎo)入”工程文件名-Swift.h”就可以使用,這個文件Xcode會自動幫我們生成，無序手動自己生成.

• 4.注意工程文件名不能帶有-這個符號,而且有時候會延遲，并不是馬上導(dǎo)入”工程文件名-Swift.h”就好.

• 5.創(chuàng)建socket對象,然后連接用connect方法，socket對象需要強(qiáng)引用

• 注意協(xié)議：ws開頭

• 創(chuàng)建socket對象，需要傳入字典，字典配置如下。

• 6.因為需要進(jìn)行3次握手，不可能馬上建議連接，需要監(jiān)聽是否連接成功的回調(diào),使用on方法

• 7.ON方法兩個參數(shù)（第一個參數(shù),監(jiān)聽的事件名稱，第二個參數(shù)：監(jiān)聽事件回調(diào)函數(shù)，會自動調(diào)用）

• 回調(diào)函數(shù)也有兩個參數(shù)(第一個參數(shù)：服務(wù)器傳遞的數(shù)據(jù) 第二個參數(shù):確認(rèn)請求數(shù)據(jù))

• 在TCP/IP協(xié)議中，如果接收方成功的接收到數(shù)據(jù)，那么會回復(fù)一個ACK數(shù)據(jù)。

SocketIO發(fā)送事件，通過事件傳遞數(shù)據(jù)

SocketIO 客戶端發(fā)送事件代碼

• 注意:只有連接成功之后，才能發(fā)送事件

• 向服務(wù)器發(fā)送事件(emit:第一參數(shù)事件的名稱，第二個參數(shù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，是一個數(shù)組)

SocketIO 服務(wù)器監(jiān)聽事件代碼

• 監(jiān)聽客戶端事件，需要嵌套在連接好的connect回調(diào)函數(shù)中

• 必須使用回調(diào)函數(shù)的socket參數(shù)，如function(s)中的s，監(jiān)聽事件,因此這是客戶端的socket，肯定監(jiān)聽客戶端發(fā)來的事件

• 服務(wù)器監(jiān)聽連接的回調(diào)函數(shù)的參數(shù)可以添加多個，具體看客戶端傳遞數(shù)據(jù)數(shù)組有幾個，每個參數(shù)都是與客戶段一一對應(yīng)，第一個參數(shù)對應(yīng)客戶端數(shù)組第0個數(shù)據(jù)

SocketIO 服務(wù)器發(fā)送事件代碼

• 這里的socket一定要用服務(wù)器端的socket

• 給當(dāng)前客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，其他客戶端收不到.

• 發(fā)給所有客戶端，不包含當(dāng)前客戶端

• 發(fā)給所有客戶端，包含當(dāng)前客戶端

SocketIO 客戶端監(jiān)聽事件代碼

SocketIO分組

• 開發(fā)中什么場景需要使用SocketIO分組?（T）

• 一個客戶端和服務(wù)器只會保持一個socket連接，比如直播App中會開很多主播房間，每個房間都有自己的聊天室，不可能每個聊天室都建立一個socket,但如果只有一個socket，比如A用戶要給A主播間發(fā)送信息，怎么推送過去，通過服務(wù)器只能給當(dāng)前客戶端推送，那一推，當(dāng)前客戶端所有直播間都有A用戶的信息。

• 怎么解決多個直播聊天室問題?

• 給每個主播的房間都分組，服務(wù)器就可以給指定組推送數(shù)據(jù)，就不會影響到其他直播間

• SocketIO如何分組?

• 服務(wù)器代碼： socket.join(),()里面放分組名稱,與之對應(yīng)的 socket.leave()

• 注意這里的socket是客戶端的socket，也就是連接成功，傳遞過來的socket

• socket分組的原理，只要客戶端socket調(diào)用join，服務(wù)器就會把客戶端socket和分組的名稱綁定起來，到時候就可以根據(jù)分組的名稱找到對應(yīng)客戶端的socket，就能給指定的客戶端推送信息.

• 注意：一個客戶端socket只能添加到一組，離開的時候，要記得移除.

• 客戶端可以這樣測試，搞兩臺電腦/兩臺手機(jī)在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，運(yùn)行就有兩個客戶端，分別加入不同組.

• 服務(wù)器只給一個客戶端socket發(fā)送信息，另外一個客戶端收不到

• 服務(wù)器代碼

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