小程序WebSocket長(zhǎng)連接應(yīng)用場(chǎng)景,剪刀石頭布小程序怎么開(kāi)發(fā)

　　小程序的架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，這里有兩條網(wǎng)絡(luò)同步，一條是 HTTPS 通路，用于常規(guī)請(qǐng)求。對(duì)于 WebSocket 請(qǐng)求，會(huì)先走 HTTPS 后再切換協(xié)議到 WebSocket 的 TCP 連接，從而實(shí)現(xiàn)全雙工通信。

　　1. 準(zhǔn)備域名和證書(shū)

　　在微信小程序中，所有的網(wǎng)路請(qǐng)求受到嚴(yán)格限制，不滿足條件的域名和協(xié)議無(wú)法請(qǐng)求，具體包括：

　　只允許和在 MP 中配置好的域名進(jìn)行通信，如果還沒(méi)有域名，需要注冊(cè)一個(gè)。

　　網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求必須走 HTTPS 協(xié)議，所以你還需要為你的域名申請(qǐng)一個(gè)證書(shū)。

　　域名注冊(cè)好之后，可以登錄微信公眾平臺(tái)配置通信域名了。

　　2. 云主機(jī)和鏡像部署

　　剪刀石頭布的服務(wù)器運(yùn)行代碼和配置已經(jīng)打包成騰訊云 CVM 鏡像，大家可以直接使用。

　　騰訊云用戶(hù)可以免費(fèi)領(lǐng)取禮包，體驗(yàn)騰訊云小程序解決方案。

　　鏡像部署完成之后，云主機(jī)上就有運(yùn)行 WebSocket 服務(wù)的基本環(huán)境、代碼和配置了。

　　鏡像已包含「剪刀石頭布」和「小相冊(cè)」兩個(gè)小程序的服務(wù)器環(huán)境與代碼，需要體驗(yàn)兩個(gè)小程序的朋友無(wú)需重復(fù)部署

　　3. 配置 HTTPS

　　鏡像中已經(jīng)部署了 nginx，需要在 /etc/nginx/conf.d 下修改配置中的域名、證書(shū)、私鑰。

　　配置完成后，即可啟動(dòng) nginx。

　　nginx

　　4. 域名解析

　　我們還需要添加域名記錄解析到我們的云服務(wù)器上，這樣才可以使用域名進(jìn)行 HTTPS 服務(wù)。

　　在騰訊云注冊(cè)的域名，可以直接使用云解析控制臺(tái)來(lái)添加主機(jī)記錄，直接選擇上面購(gòu)買(mǎi)的 CVM。

　　解析生效后，我們?cè)跒g覽器使用域名就可以進(jìn)行 HTTPS 訪問(wèn)。

　　5. 啟動(dòng) WebSocket 服務(wù)

　　在鏡像的 nginx 配置中(/etc/nginx/conf.d)，已經(jīng)把 /applet/websocket 的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到 http://127.0.0.1:9595 處理。我們需要把 Node 實(shí)現(xiàn)的 WebSocket 服務(wù)在這個(gè)端口里運(yùn)行起來(lái)。

　　進(jìn)入鏡像中源碼位置：

　　cd /data/release/qcloud-applet-websocket

　　復(fù)制代碼

　　使用 pm2 啟動(dòng)服務(wù)：

　　pm2 start process.json

　　復(fù)制代碼

　　6. 啟動(dòng)微信小程序

　　在微信開(kāi)發(fā)者工具中修改小程序源碼中的 config.js 配置，把通訊域名修改成上面申請(qǐng)的域名。完成后點(diǎn)擊調(diào)試即可連接到 WebSocket 服務(wù)進(jìn)行游戲。

　　配置完成后，運(yùn)行小程序就可以看到成功搭建的提示!

　　為什么要用 WebSocket

　　使用傳統(tǒng)的 HTTP 輪詢(xún)或者長(zhǎng)連接的方式也可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似服務(wù)器推送的效果，但是這類(lèi)方式都存在資源消耗過(guò)大或推送延遲等問(wèn)題。而 WebSocket 直接使用 TCP 連接保持全雙工的傳輸，可以有效地減少連接的建立，實(shí)現(xiàn)真正的服務(wù)器通信，對(duì)于有低延遲有要求的應(yīng)用是一個(gè)很好的選擇。

　　目前瀏覽器對(duì) WebSocket 的支持程度已經(jīng)很好，加上微信小程序的平臺(tái)支持，這種可以極大提高客戶(hù)端體驗(yàn)的通信方式將會(huì)變得更加主流。

　　Server 端需要實(shí)現(xiàn) WebSocket 協(xié)議，才能支持微信小程序的 WebSocket 請(qǐng)求。鑒于 SocketIO 被廣泛使用，剪刀石頭布的小程序，我們選用了比較著名的 SocketIO 作為服務(wù)端的實(shí)現(xiàn)。

　　Socket IO 的使用比較簡(jiǎn)單，僅需幾行代碼就可啟動(dòng)服務(wù)。

　　export class Server {

　　init(path: string) {

　　/** Port that server listen on */

　　this.port = process.env.PORT;

　　/** HTTP Server instance for both express and socket io */

　　this.http = http.createServer();

　　/** Socket io instance */

　　this.io = SocketIO(this.http, { path });

　　/** Handle incomming connection */

　　this.io.on("connection", socket => {

　　// handle connection

　　});

　　}

　　start() {

　　this.http.listen(this.port);

　　console.log(`---- server started. listen : ${this.port} ----`);

　　}

　　}

　　const server = new Server();

　　server.init("/applet/ws/socket.io");

　　server.start();

　　復(fù)制代碼

　　但是，SocketIO 和一些其它的服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，都有其配套的客戶(hù)端來(lái)完成上層協(xié)議的編碼解碼。但是由于微信的限制(不能使用 window 等對(duì)象)， SocketIO 的客戶(hù)端代碼在微信小程序平臺(tái)上是無(wú)法運(yùn)行的。

　　經(jīng)過(guò)對(duì) SocketIO 通信進(jìn)行抓包以及研究其客戶(hù)端源碼，筆者封裝了一個(gè)大約 100 行適用于微信小程序平臺(tái)的 WxSocketIO 類(lèi)，可以幫助開(kāi)發(fā)者快速使用 SocketIO 來(lái)進(jìn)行 WebSocket 通信。

　　const socket = new WxSocketIO();

　　socket.on('hi', packet => console.log('server say hi: ' + packet.message));

　　socket.emit('hello', { from: 'techird' });

　　復(fù)制代碼

　　如果想要使用微信原生的 API，那么在服務(wù)器端也可以直接使用 ws 來(lái)實(shí)現(xiàn) W3C 標(biāo)準(zhǔn)的接口。不過(guò) SocketIO 支持多進(jìn)程的特性，對(duì)于后續(xù)做橫向擴(kuò)張是很有幫助的。騰訊云在后面也會(huì)有計(jì)劃推出支持大規(guī)模業(yè)務(wù)需求的 WebSocket 連接服務(wù)，減小業(yè)務(wù)的部署成本。

　　通信協(xié)議設(shè)計(jì)

　　實(shí)現(xiàn)一個(gè)多客戶(hù)端交互的服務(wù)，是需要把中間涉及到所有的消息類(lèi)型都設(shè)計(jì)清楚的，就像是類(lèi)似剪刀石頭布這樣一個(gè)小程序，都有下面這些消息類(lèi)型。

　　具體每個(gè)消息的參數(shù)可以參考源碼里的 server/protocol.brief.md

　　服務(wù)器邏輯

　　服務(wù)器的邏輯很簡(jiǎn)單：

　　收到用戶(hù)請(qǐng)求加入房間(join)，就尋找還沒(méi)滿的房間

　　找到房間，則加入

　　沒(méi)找到房間，創(chuàng)建新房間

　　有用戶(hù)加入的房間檢查是否已滿，如果已滿，則：

　　給房間里每個(gè)用戶(hù)發(fā)送開(kāi)始游戲的信號(hào)(start)

　　啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器結(jié)束后進(jìn)行游戲結(jié)算

　　游戲結(jié)算

　　兩兩之間 PK，贏方分?jǐn)?shù)加一，輸方減一，最終得每個(gè)玩家基本得分 x

　　對(duì)于每個(gè)玩家，如果分?jǐn)?shù) x 大于 0，則視為勝利，連勝次數(shù)加一，否則連勝次數(shù)歸零

　　本局得分為分?jǐn)?shù) x 乘以連勝次數(shù)

　　發(fā)送本局游戲結(jié)果給房間里的每位玩家

　　復(fù)制代碼

　　微信端實(shí)現(xiàn)

　　微信小程序直接使用上面的協(xié)議，針對(duì)不同的場(chǎng)景進(jìn)行渲染。整體的狀態(tài)機(jī)如下。

　　狀態(tài)機(jī)整理清楚后，就是根據(jù)狀態(tài)機(jī)來(lái)控制什么時(shí)候發(fā)送消息，接到消息后如何處理的問(wèn)題了。開(kāi)發(fā)微信小程序看這里。