网上聊天室开发思路

tech2024-12-12 6

网上聊天室设计思路

平时经常性的使用聊天软件如QQ，微信，或是游戏里各个区的公共频道，于是突发奇想，想要自己搞一个简易版聊天项目，所以现在开搞起来。

需求分析

1.想要进行聊天，势必需要有人才能聊起来，因此需要用户，且用户可以注册，登录（注册用户，打开主页，看到登录页面） 2.登录成功之后，就可以进入主页面 3.主页面显示现在用户关注的频道列表，即关注之后，才可以在此频道发言。 4.点击其中一个频道之后，就可以在此频道发消息 5.在频道中还可以看到其他人的发言，即公共消息群内人均可以看到 6.当用户退出，在他下一次登录之后，可以查阅在他不在的这段时间当中，大家都发了生命消息。

协议选择

要想实现网页聊天，则需要一个应用层协议进行数据传输 1号备选协议HTTP：

http可以实现消息推送√

但http适合网页聊天吗？答案是，可以实现，但耗费资源较为多，且效率低。 http是典型的一问一答模式，即如果客户端没有主动向服务器请求，服务器是不会给予响应的。但http中又有轮询（规定一定周期：1s一次询问，让客户端向服务器发送请求），这样看起来就像是服务器主动给客户端推送消息一样，但本质上还是一问一答，只不过问的那一步被隐藏了起来。但这种消息推送效率相当低，因为没有用户会不间断的发消息，客户端大部分情况都是没有新消息的，所以在没有消息发送时，问服务器就是在做无用功。且如果采用短轮询连接成本也相当大。因此http不适合用于聊天系统。

http适合消息推送×

2号备选协议WebSocket：

websocket可以实现消息推送√

那websocket适合网页聊天吗？首先websocket是一个应用层协议，其次websocket可以完成不问就答。 websocket允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

websocket适合消息推送√

好啦~ 协议选择完毕~~

如何使用 WebSocket

问题一，怎么让应用层使用WebSocket协议？

WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议。 Websocket 是基于Http协议.HTML5 Websocket 通过HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。为了创建Websocket连接，需要通过浏览器发出请求，之后服务器进行回应，这个过程通常称为“握手”（handshaking）。

由于以上原因可以得出，WebSocket是需要通过升级http协议才能进行使用。

升级协议：客户端尝试针对服务器发送ws://这样的url请求时，此时发的仍然是一个HTTP请求，但是请求中会带有Upgrade字段来请求升级协议，服务器端如果同意升级，就会返回一个101状态码的响应报文。

此时websocket连接建立完毕，就可以传输数据。

客户端使用websocket也需要url来指定服务器的位置这个url是以ws://开头,ws是websocket的缩写

问题二，TCP socket API主要操作和web socket API主要操作有什么区别？

TCP socket API主要操作web socket API主要操作connectconnectcloseclosewritesendreadreceive websocket api类似于原生本质上是给浏览器提供了更加灵活的网络传输机制（本来在网页中只能操作HTTP协议）websocket给网页更多的操作网络的方式websocket想象成一个类似于tcp这样的一个基础协议，在这个基础协议上，用户可以构件更复杂的网络通信程序=>例如实现消息推送

问题三，WebSocket的配置？

在使用WebSocket

第一步就是要引入第三方依赖，使用maven进行管理配置：

<dependency> <groupId>javax.websocket</groupId> <artifactId>javax.websocket-api</artifactId> <version>1.1</version> <scope>provided</scope>  </dependency>

第二步使用注解**@ServletEndpoint**

在web开发中，可以使用@ServletEndpoint注解修饰指定的类，同时在注解中使用value参数来指定一个具体的路径后续html页面就可以通过这个路径来访问到服务器

问题四，webSocket中的方法以及应用

服务器（java）

方法以及作用对应注解（不需要程序员主动调用）a> onOpen,建立连接时使用@OnOpenb> onClose,关闭连接时使用@OnClosec> onMessage,收到消息时调用@OnMessaged> onError,触发异常错误时调用@OnError

客户端（JS）

方法以及作用a)onpen，建立连接时调用b）onclose,关闭连接时使用c) onmessage,收到消息时调用d） onerror,触发异常错误时调用

如何让服务端主动发消息

1.设计客户端和服务端 2.服务器如何给客户端返回消息

服务器端收到客户端发的消息，就会触发onMessage函数，调用sendText就把数据返回给了浏览器浏览器收到服务器的响应之后，就会触发onmessage函数，从而打印收到的内容

session.getBasicRemote().sendText(""); //把一个文本数据写回到浏览器 //需要程序员主动调用，调用这个方法就能写回数据，无需客户端先发送请求

websocket.send()给服务器发送数据

数据库设计思路

1.围绕软件需求，分析实体

实体有： User（用户信息） Channel（频道） Massage（消息）

2.分析实体之间的关系（一对一，一对多，多对多）

User和Channel：多对多（但由于还未实现关注频道功能，暂时的将其简化为任何用户都可进入所有频道） User和Message：一对多 Channel和Message：一对多（未实现消息群发）

3.画E-R图

4.创建表结构

create database chatroom; use chatroom; drop table if exists user; create table user( userId int primary key auto_increment, name varchar (50) unique , password varchar (50), nickname varchar (50), lastLogout Datetime --lastLogout 上次退出的时间，用来实现历史记录功能 ); drop table if exists channel; create table channel( channelId int primary key auto_increment, channelName varchar (50) ); drop table if exists message; create table message( messageId int primary key auto_increment, userId int,--谁发送的消息 channelId int, context text,--消息正文 sendTime datetime --消息发送时间 )

5.连接数据库，并实现数据库中的相关代码

创建DBUtil类管理连接 public static DataSource getDataSource() { // 获取到这个单例的 DataSource 实例. if (dataSource == null) { synchronized (DBUtil.class) { if (dataSource == null) { dataSource = new MysqlDataSource(); // 必须要告诉代码, 数据库是谁, 以啥样的方式登陆上去. ((MysqlDataSource)dataSource).setURL(URL); ((MysqlDataSource)dataSource).setUser(USERNAME); ((MysqlDataSource)dataSource).setPassword(PASSWORD); } } } return dataSource; } public static Connection getConnection () { try { return getDataSource().getConnection(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return null; } 在IDEA中创建实体类

设计API（个人所设API仅供参考）

确定客户端都能给服务端发哪些种类的请求。服务器收到请求之后该返回什么样的响应。

1. 用户注册

请求格式 POST /register { name：xxx, password:xxx, nickName:xxx } 响应格式 HTTP/1.1 200 OK { ok:1, //1表示成功，0表示失败（此处约定方式只是常见的方式之一当然也可以约定成其他格式） reason:xxx //如果失败，reason就是一个具体的失败原因 }

2. 登录

请求格式 POST /login { name:xxx, password:xxx } 响应格式 HTTP/1.1 200 OK { ok:1, reason:xxx, userId:1, name:xxx, nickName:xxxx }

3. 检测登录状态

请求格式 GET / login Cookie：JSESSION=XXXXX 响应格式 HTTP /1.1 200 OK { ok：1， reason：xxx， userId：1， name：xxx， nickName：xxx }

4.注销功能

未实现！

5.新增频道

请求格式 POST /channel { channelName:xxx } 响应格式 HTTP/1.1 200 OK { ok:1, reason:xxxx }

6.获取频道列表

请求格式 GET /channel 响应格式 HTTP/1.1 200 OK [ { channelID;1, channelName:“ASRM” }, { channelID;2, channelName:“ASMR” } ]

7.删除频道

请求格式 DELETE /channel?channlId=1 响应格式 HTTP/1.1 200 ok{ }

8.建立websocket链接（传输消息的准备工作）

这就不是HTTP协议了 ws://[ip]:[port]/message/{userId} 每个登录中的用户，都需要有自己的连接，把连接之间使用userId来区分。

9.发送/接收消息格式

为了简单起见，把发送和接受格式统一成一样的了（按理说应该不一样） JSON：当前这个message是通过websocket来传输，而不是HTTP协议了。 { userId:1,//消息是谁发的 nickName:xxx,//消息发送者的昵称 channelId:xxx,//消息要往哪个频道发送 content:“123asd”,//消息内容 }