使用websocket开发一个音乐聊天室

为什么做

工作中经常看到别人使用和接触websocket、但是自己的工作又用不上、于是便想着做一个个人项目来学习websocket、恰巧看到了一个用websocket打造的音乐聊天室项目、于是便从零开始开发了这样一个音乐聊天室大厅，想记录下一个大概的个人项目成型，也顺便分享与大家。

• 项目预览地址 音乐聊天室大厅

websocket 和 http 的区别

在我们日常的开发中，接触最多的就是http协议了， http协议是用在应用层的协议，他是基于tcp协议的，http协议建立链接也必须要有三次握手才能发送信息。在这种场景下，服务端是被动的，他不能去对客户端操作与通信，只能等待客户端主动发起，这种场景也很多件，在日常开发中，部分时候需要用到轮询便可凸显这种通信在某些场景的弊端，于是websocket应运而生了。

WebSocket他是为了解决客户端发起多个http请求到服务器资源浏览器必须要经过长时间的轮训问题而生的，他实现了多路复用，他是全双工通信。在webSocket协议下客服端和浏览器可以同时发送信息。 建立了WebSocket之后服务器不必在浏览器发送request请求之后才能发送信息到浏览器。这时的服务器已有主动权想什么时候发就可以发送信息到服务器。而且信息当中不必在带有head的部分信息了与http的长链接通信来说，这种方式，不仅能降低服务器的压力。而且信息当中也减少了部分多余的信息。

技术选型

常常我们在自己开发一个东西是，写代码的时间是很少的，真正更多的时间是在思考，项目怎么做，用什么技术，如何组装等等，只要思考好这些问题，真正开写的时候就会很快了。

个人的习惯一直是把前后端分开来写，所以首先的想法是把项目分为前后端两端两个项目，前端选择了目前公司在使用的技术栈vue，后端则是选择了每一个前端都能快速上手的node。同时由于相对于websocket，我选择了封装更为完善的socket-io。两者区别不大。大致来讲socket-io是对websocket的封装，但也不完全正确，Socket.io将Websocket和轮询（Polling）机制以及其它的实时通信方式封装成了通用的接口,其日常使用大同小异。

• 前端
  1. 使用前端框架 vue进行基本前端开发
  2. 使用socket-io-client 替代websocket进行双工通信
  3. 使用套件vue-socket.io-extended，对socket-io在vue的一个封装集成，方便在开发中更为方便使用
• 后端
  1. 使用node框架nestjs进行后端开发（因为之前都是用express，koa等开发个人项目，公司项目用hapi，个人感觉，不同框架确实有不同的感受，express，koa这类框架官方并没有帮你强行约束你的开发，没有统一的规范，会由于不同人的开发爱好不大相同，而nest的定义是一个渐进式的Node.js框架，用于构建高效，可靠和可扩展的服务器端应用程序；不要问我为什么要放图，据说放图可以提高访问量。，所以也是来尝试使用了nestjs来进行本次开发）
  2. 数据库使用了个人使用最多mysql
  3. orm使用了nestjs配套的typeorm。(个人感觉typeorm没有之前自己使用的sequelize好用)，当然，作为前端，本身对后端可能不是特别了解，这也是全凭个人喜好而定了。
  4. 作为音乐聊天室，当然离不开曲库了，歌曲来源是通过爬虫获取xx音乐网站实现的

项目大致思路

要想打造一个音乐聊天室,浅而已见，需要两个东西，音乐,聊天功能，要想实现这两个功能，我们分个顺序，先实现聊天，在聊天的基础上再去实现音乐。

1. 要想实现聊天功能，前后端的大题流程是，前端发起一个连接请求，由后端来处理连接，记录连接用户，并保留住个人的基本信息，用于分发给其他进入聊天室的用户。
2. 项目的权限验证依然使用的jsonwebtoken但是这个的思路和我们日常的验证稍有差异
3. 当我们连接成功后就要开始播放音乐，而要想所有人听到的歌都是同步的，那么也就意味者控制歌曲的播放需要后端来做而不是前端了，那么如何后端控制音乐的播放呢也是一个问题
4. 同时我们需要实现哪些功能呢，聊天发文字消息、发表情、发图片、复制粘贴发送图片、点歌、切歌、顶歌、等等功能，我们逐一来实现吧

实现功能

一、前后端权限校验

我们日常使用前后端交互的时候都是会在请求头携带token,而这个操作呢，我们一般是通过axios请求拦截进行全局操作，那么我们对socket如何操作呢，首先，我们依然离不开token我们的校验最终还是要用它进行校验，所以就离不开登录，我们登录后拿到token携带在socket请求中，在前端项目中，我们一般只会维护一个socket实例，我们来看看，初始化的时候需要哪些东西吧。

socketio官网 初始化的参数基本就是这样，这里的套件有什么用呢？其实就是当我们使用这个套件后，首先$socket就挂载在了Vue的原型上，其次，我们就可以在组件使用的时候，定义一个和methods,data同级下的sockets，我们就可以和methods一样，在下面定义所有socket-io来自服务端的事件了，如果接触过wensocket，我们知道，服务端与客户端是通过事件交流的，双方会触发不同的事件去告诉对方需要做什么，在这里有个问题，我们的token加在哪里，官方文档也没有找到具体的方法,首先我们知道，这里的token并不能在axios统一全局加，那么就需要我们自己去处理了。

首先，当我们使用socket的时候，我们就要抛弃传统的http方法，开始一个新的概念，在这里，是初始化的时候就会创建的，我们在初始化的时候，用户还没登录，又怎么会有token呢，所以很明显，token的注入时机一定是连接前，并且登陆后，所以初始化这里我们就可以跳过了，来到连接阶段。

频繁的让服务端去验证会消耗不必要的性能，前端首先判断，没有token强制用户登录，之后才能去连接，如何连接呢？

我们在连接前把token放入this.$socket.client.io.opts.query，也可以放入到请求头中，看个人需求，这两点都可以，我们只是为了在请求连接的过程中，携带上token，这时我们就可以控制传入的参数，当然除了token你也可以携带更多的参数，看看有无必要，然后服务端就可以在request的query中拿到token进行验证了。这样，我们就可以自由控制连接时机和参数了，服务端的校验和普通http无差别，校验不通过拒绝连接即可。

在socket中，我们无需每次请求都携带token，我们只需要在连接的这一次携带即可，后续连接通过后，会生成一个固定的连接id,cliend.id，这是双方连接的唯一凭证信息，也是通过这个和你进行通信的，那么我们的权限就到这里就完成了。

二、聊天室消息通信交流

作为一个聊天室，最基本的功能就是聊天了，我们如何进行聊天呢，前面我们说到，socket的通信实际就是响应各种事件，简单理解就是我们定义一些方法，会在双方发送事件的过程中触发，如何发送事件呢，客户端和服务端是稍有区别的

• 客户端 this.$socket.client.emit('CustomEvent', data)这里便是像客户端发送一个事件，名字叫做CustomEvent并且携带了data数据，那么发送完这个请求后，服务端就会执行定义的CustomEvent方法，同时接收到数据data。例如下图，接收到了一条消息

服务端呢大体相同却又不同，为什么这么说呢，因为，在客户端，我们是一对一，我们的目标只有服务端，所以我们只能对服务端发送事件，而在服务端则不同，有多个客户端连接他，那么他就是多对一，他要为多人符文，所以，他面向的事件场景分为三类，

代码语言：javascript复制

1. 像当前连接的一个客户端发送事件通知
1. 像除开当前连接用户的其他所有人发送消息
1. 像包含当前连接客户端的所有用户发送消息

很好理解，我们不可能所有消息都要通知给每个人，我们是需要分发给不同人消息的，有了这样一个概念，你就能快速理解了

三、基本交互流程方式

一般而言呢，我们日常的聊天内容都会存在DB项目的源码里面已经绑定了一个数据库了，这里我使用的是mysql，这些都大同小异了，我们不需要过多关注，我们来大致分析一下一个用户发送消息后需要做哪些事情。

代码语言：javascript复制

 1. 当用户A连接进入房间的时候，首先我们要把房间的初始信息给与用户，一个基本的聊天室有哪些信息呢?
      1. 历史用户聊天消息
      2. 房间信息，房间公告，其他房间自定义设置
      3. 当前所有在线用户列表，包含用户的一些基础信息，例如性别，签名等等
      4. 歌曲信息，当前正在播放的歌曲，播放到多少秒了，从什么时候开始播放呢？【这些后面聊】
 1. 用户进入房间后发送一条消息，服务端接收到消息，首先需要把消息存入`db`以便存储历史记录，然后把此条消息再通知给所有人，然后所有客户端会接收到有新消息来了的通知，就会吧新来的消息`push`进当前的消息列表，这样不论谁发消息，都只需要往数组加就好了。
 1. 这就是一个聊天的基本流程

单纯的聊天当然不仅仅只有文字消息了，我们同样有表情，图片，或者微信中我们文字加小表情，如何实现呢，我们逐一分析

1. 小表情，对于我们而言其实只是一个小的icon或者图片，所以我们选择的时候其实就是选择了一张图片，一般呈现形式如下

我们发现点击表情后变成了这种格式，其实如果你观察过以前的QQ你会发现很多其实都是/大笑类似这样的格式，他其实就是把图片的路径转为这样一个代键值，在发送出去的时候通过v-html或者其他方式把他再编译为一个img标签即可，这样就实现了这样的小表情和文字在一起的效果 ，发送出去如下

1. 第二个我们需要发送表情包呢，那么同理，表情包对于我们而言也是一个图片，一个图片地址罢了，不同的是，表情包我们不需要他停留在消息输入栏，这样更简单了，直接点击表情包，就发送一个图片链接即可，而要对消息区分，只需要给消息再加上一个类型，例如text文字类型,img图片类型，notice消息通知类型，这样就言简意赅了，通过不同的类型渲染不同样式就轻松区分了，例如下图

1. 第三个便是，如果用户要发送自己的图片消息怎么做呢，我们知道，图片要发送都是粘贴过来或者发送文件的，本质呢都是发送一个文件，怎么操作呢？input中有一个事件就是粘贴事件@paste，在这其中e.target.file就可以拿到粘贴的图片信息呢，然后通过文件上传接口把文件上传到远端，通过接口拿到一个返回的图片地址，把这个图片地址发给服务端就完成了自定义的图片信息费发送，那么视频呢，当然也是同理了，这样是不是清晰了呢。

四、音乐功能

作为音乐聊天室，除了聊天，第二点当然是音乐功能了，对于h5而言，h5就是一个video或者audio，这点大家都知道就不用不说了，我们只需要src引入资源地址就可以播放了，非常简单，但是我们当然不只是为了简单听歌了，我们想要实现一个人，所有人一起点歌，然后一起按顺序播放的功能，大家进入聊天室听到的都是一个相同时间的歌曲，对于这个功能，客户端只需要两件事情，

• 前端思路
  1. 知道现在在播放什么歌曲，歌曲的资源地址是什么。
  2. 当前播放歌曲到哪一秒了，用户进入就要从当前大家一起的这个时间开始播放，同步播放
  3. 大致流程是，进入房间或者房间信息状态，当前歌曲，歌曲开始播放时间，加载歌曲，跳到当前播放时间开始播放
  4. 需要注意的是，目前由于浏览器限制，是不能自动播放音乐的autopalay也不会生效，需要和用户有交互才能播放，所以在进入房间前，有弹窗让用户确认，实现进入房间就会播放的功能。
• 后端思路
  1. 后端首先呢，需要歌曲资源了，我们需要用爬虫，在初始化阶段就拿到一部分歌曲作为，没人点歌的时候随机播放的音乐，这部分在源码的初始化阶段有详细注释，看个人爱好愿意初始化加载多少音乐。
  2. 播放歌曲的时间是有服务端控制的什么时候自动切换歌曲也是，所以服务端需要知道歌曲什么时间该切换，同时保证歌曲一直有，那么我们需要的是，项目启动的时候就开始播放音乐，如何操作呢，其实就是随机从数据库拿到一首歌曲，然后开始记录，记录当前的歌曲，然后当前歌曲的时间，当前歌曲的资源地址等等，用户进入房间就推送给用户，但是用户进入房间的时候怎么知道当前是多少秒呢，所以，我们从数据库拿到歌曲的时候需要记录一个时间戳timespace，用户进入房间之后，拿进入时间减去记录的时间戳就是歌曲播放时间，歌曲从这个时间播放就好了
  3. 那么什么时间切歌呢，自动的切歌当然需要歌曲播放完毕就切换啊，歌曲什么时候播放完毕呢？就是一首歌的时间呢，在拿到歌曲信息的时候也知道了歌曲时间，只要设置一个定时器，在歌曲时间这么多秒后执行切歌的方法就好了呀，同时，在切换的时候再次更新时间戳，我们就实现了一个自动切歌的功能了
  4. 当然，我们还需要用户点歌操作，如何实现呢，歌曲的搜索同样需要使用爬虫，进行搜索歌曲，搜索到歌曲之后，用户点歌会把当前歌曲id和发送给服务端，服务端会记录谁点了什么歌，当然，我们也需要有先来后到之分，所以我们需要维护一个队列，会按照顺序依次加入点歌用户的歌曲，这个时候，自动切歌就不会去数据库读取了，大致流程是，查看队列有没有用户点的歌曲，没有在数据库随机获取一个，有的话拿到队列第一首歌曲，然后切歌，再移除掉队列的歌曲，就实现了点歌自动播放了。
  5. 那么有人点的歌很难听怎么办，或者用户自己想移除自己点的歌呢，都很简单了，拿到歌曲id和用户信息，从队列里去掉就好了，大致思路就是如此呢，具体细节呢还有很多，可优化的点也有很多，期待大家提issues指出来吧

五、总结

抱着学习的态度去学习也许很慢、抱着兴趣的态度去学习就会事半功倍、把学习当做娱乐、打怪升级就会很有意思了、一个小小的个人项目分享给大家、不足的地方欢迎大家提出来、一起互相学习进步吧。

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