爱智EdgerOS之深入解析在爱智应用中如何使用Socket.IO轻松实现双向通信

一、什么是 Socket.IO？

• Socket.IO 是一个基于事件通信的实时应用程序框架，它在即时通讯、通知和消息推送，实时分析等场景中有广泛的应用。
• Socket.IO 包括两个部分：
• • 在 Server 端的模块（JSRE 已提供了 socket.io 模块）；
• • 在 Client 端的模块。
• Socket.IO 将实现分成了两层：
• • 底层管道：即 Engine.IO 层，它是 Socket.IO 的内部引擎。
• • 高级 API：即 Sokcet.IO 本身。
• Engine.IO 负责建立服务器和客户端之间的低级连接，它的主要任务是处理各种传输和升级机制以及断线检测重连。客户端首先会尝试通过 WebSocket 进行连接，如果失败则会回退到 HTTP 进行长轮询。所以，理想情况下应该保证：
• • 浏览器是支持 WebSocket 的；
• • 没有任何元素（代理、防火墙等）阻止客户端和服务器之间的 WebSocket 连接。
• 当连接建立完成之后，高层就可以通过暴露出来的 API 进行数据交换。

二、高层API

• Socket.IO 是基于事件的，实际上就是对 EventEmitter 类的继承，在 EventEmitter 中，对象（发射器）发出命名事件，导致函数对象（侦听器）被调用。基于事件驱动，需要通过 on 方法向侦听器中添加事件名以及监听函数，通过 emit 来触发监听函数，从而完成通信任务。
• Socket.IO 实现了 EventEmitter 中的事件触发以及监听函数，包括基本的 on(), emit(), removeListener() 等，同时也自定义了一些针对连接生命周期内的事件名，包括：
• • connect 来自客户端连接时触发；
• • connection 是 connect 的别名；
• • disconnect 断开连接时触发；
• • disconnecting 当客户端将要断开连接（还未离开 rooms）时触发；
• • error 发生错误时触发。
• 这些是 Socket.IO 的保留字段（还有 newListener，removeListener），在自定义的时候应该避免和这些字段重名。

三、JSRE 中的引用

• JSRE 中提供了 Socket.IO 的模块，在服务端可以直接使用，需要注意的是当前 JSRE 中 Socket.IO 的版本为 2.x，前端在使用 Socket.IO 的模块时需要注意版本对应。
• 那么 Socket.IO 是如何运行的呢？

四、Server 端的创建

• 如下所示，是 Server 端的示例代码：

/* Import system modules */
const WebApp = require('webapp');
const io = require('socket.io');

/* Import routers */
const myRouter = require('./routers/rest');

/* Create App */
const app = WebApp.createApp();

/* Set static path */
app.use(WebApp.static('./public'));

/* Set test rest */
app.use('/api', myRouter);

/* Rend test */
app.get('/temp.html', function(req, res) {
    
    
  res.render('temp', {
    
     time: Date.now() });
});

/* Start App */
app.start();

const socketio = io(app, {
    
    
  serveClient: false,
  pingInterval: 10000,
  pingTimeout: 5000
})

socketio.on('connection', socket => {
    
    
  console.log('>> socket connected <<')
  socket.emit('falcon', 'reply please')

  socket.on('message', (data, ack) => {
    
    
    console.log('recive:', data)
    ack('0')
  })

  socket.on('message2', data => {
    
    
    console.log('recive:', data)
  })
})


/* Event loop */
require('iosched').forever();

• 可以看到，创建 Socket.IO 的 server 还是很简单的，只需要将 webapp 的实例作为参数传递进去，然后监听 connection 方法。emit 会发射消息，消息内容可以根据自己的需求定义，可以是简单的字符串，也可以是一个结构化的 JSON 对象。
• 在 socket.on 中定义监听消息字段，如上示例，我们可以仅仅接收数据，进行处理，也可以给出 ack 返回确认信息。socket.emit 同样支持 response 的返回函数，以做出确认响应。

socket.emit('ferret', 'tobi', (data) => {
    
    
  console.log(data); // data will be 'woot'
});

// client code example
client.on('ferret', (name, fn) => {
    
    
  fn('woot');
});

五、Client 端的创建

• 接下来看一下前端应用如何使用使用 Socket.IO 与服务端的建立连接并通信，以 Vue3 为例，使用 socket.io-client 包：

npm install socket.io-client
# or use yarn 
yarn add socket.io-client

• 为了方便在不同的页面进行调用，可以将 socket.io 进行一次封装，以下仅作为参考：

// src/libs/socketio.js
import io from 'socket.io-client'
class SocketIO {
    
    
  constructor () {
    
    
    this.socket = io('https://192.168.128.1:7369')
    this.socket.on('connect', () => {
    
    
      // 连接上服务端的回调函数
      // 还可以监听 'error' 并对错误连接进行相应处理
      console.log('>> 已连接！')
    })
  }

  push (event, msg) {
    
    
    // 这里封装了一个通用 response 的 emit 方法用以处理相同确认操作的 emit
    this.socket.emit(event, msg, (response) => {
    
    
      console.log('>>>> res:', response)
    })
  }
}

export const socketio = new SocketIO()

六、客户端连接生命周期

• 生命周期示意图：

• 接下来在不同的页面就可以引用这个封装来进行简单操作：

// src/App.jsx
import {
    
     defineComponent, onMounted } from 'vue'
import './app.less' // css 设置白色背景及安全距离
// 上文中导出的 socketio
import {
    
     socketio } from './libs/socketio'

export default defineComponent({
    
    
  name: 'APP',
  setup (props, ctx) {
    
    
    //
    onMounted(() => {
    
    
      // 如果此页面需要监听后端发送数据
      // 最好将监听函数在 onMounted 生命周期中创建出来
      socketio.socket.on('message', data => {
    
    
        console.info('>> client recive:', data)
      })
    })

    // 发送数据的函数
    function handleEmitMsg () {
    
    
      socketio.push('message', 'gg')
    }
    return () => (
      <div>
        <p><button onClick={
    
     handleEmitMsg }>emit</button></p>
      </div>
    )
  }
})

• 以上就是前端监听消息，以及发送消息的操作，如果此时想对特定操作执行 emit 消息返回确认，可以从实例中获取：

// 修改上例中的 emit 函数
// 发送数据的函数
function handleEmitMsg () {
    
    
  socketio.socket.emit('message', 'data', response => {
    
    
    // 逻辑代码
  })
}

• 至此已经完整走完 Socket.IO 的建立过程，理解的点就在于需要知道 socket 是一个基于事件双向通信的过程，两端都可以进行主动消息的发送以及被动消息的接收，所以需要事先约定好一个消息名称，作为消息发送方，需要 emit 发送这个消息；作为消息接收方，需要 on 接收这个消息。