nodejs+express搭建多人聊天室步骤

前言

本文主要是笔者在学习node的时候，作为练手的一个小项目，花了几天空余时间，边码边写教程的一个过程。适用于对node理论知识看的多，实战少的同学，那么现在就让我们开始吧！

准备工作

新建一个文件夹 chatroom

在终端输入以下命令，按照步骤npm（没装过的去官网安装下node和npm）会自动给你生成一个package.json文件

安装express和socket.io

package.json文件如下：

//package.json
{
 "name": "chatroom",
 "version": "1.0.0",
 "description": "A simple chatroom",
 "main": "index.js",
 "scripts": {
  "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
 },
 "repository": {
  "type": "git",
  "url": "git+https://github.com/ddvdd008/chatroom.git"
 },
 "keywords": [
  "chatroom",
  "nodejs",
  "express"
 ],
 "author": "ddvdd",
 "license": "ISC",
 "bugs": {
  "url": "https://github.com/ddvdd008/chatroom/issues"
 },
 "homepage": "https://github.com/ddvdd008/chatroom#readme"
}

安装express和socket.io

npm install express --save
npm install socket.io --save

package.json自动新增依赖

"dependencies": {
 "express": "^4.16.2",
 "socket.io": "^2.0.4"
}

因为我们使用express框架写后端服务，用socket.io（Socket.io实际上是WebSocket的父集，Socket.io封装了WebSocket和轮询等方法，他会根据情况选择方法来进行通讯。）来对客户端和服务端建立一个持久链接，便于通讯。

到这里准备工作进行的差不多了，下面我们开始一步步实现。

搭建web服务器

express创建服务

学过node同学应该不陌生，利用http.createServer就能简单的创建一个服务器，这次我们利用express来创建服务。在项目根目录创建一个app.js。

/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require('express');
const app = express();    // 创建express实例，赋值给app。
const fs = require('fs');   // 这个是node的文件读取模块，用于读取文件
const path = require('path');  // 这是node的路径处理模块，可以格式化路径

app.listen(3000,()=>{
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口，然后执行回调函数在控制台输出。
});

/**
* app.get(): express中的一个中间件，用于匹配get请求，说的简单点就是node处理请求的路由，对于不同url请求，让对应的不同app.get()去处理
* '/': 它匹配get请求的根路由 '/'也就是 127.0.0.1:3000/就匹配到它了
* req带表浏览器的请求对象，res代表服务器的返回对象
*/
app.get('/',(req,res)=>{
 res.redirect('/chat.html');  // express的重定向函数。如果浏览器请求了根路由'/',浏览器就给他重定向到 '127.0.0.1:3000/chat.html'路由中
});

/**
* 这里匹配到的是/chat.html就是上面重定向到的路径。
*/
app.get('/chat.html',(req,res)=>{
 fs.readFile(path.join(__dirname,'./public/chat.html'),function(err,data){  //读取文件，readFile里传入的是文件路径和回调函数，这里用path.join()格式化了路径。
  if(err){
   console.error("读取chat.html发生错误",err);     //错误处理
   res.send('4 0 4');           //如果发生错误，向浏览器返回404
  } else {
   res.end(data);     //这里的data就是回调函数的参数，在readFile内部已经将读取的数据传递给了回调函数的data变量。
  }         //我们将data传到浏览器，就是把html文件传给浏览器
 })
});

你们看了以后会说，这express框架看来也没那么简便啊，一个最简单的发送单页面的方法跟node自带http.createServer没太大区别饿，也挺麻烦的。从目前来看确实如此，我这不是为了让你们容易理解嘛～ express提供了一个非常强大的中间件，帮我们托管静态资源文件，下面我们就来实现：

app.use('/',express.static(path.join(__dirname,'./public'))); //一句话就搞定。

代替原来的：

app.get('/chat.html',(req,res)=>{
 fs.readFile(path.join(__dirname,'./public/chat.html'),function(err,data){
  if(err){
   console.error("读取chat.html发生错误",err);
   res.send('4 0 4');
  } else {
   res.end(data);
  }
 })
});

__dirname表示当前文件所在的绝对路径，所以我们使用path.join将app.js的绝对路径和public加起来就得到了public的绝对路径。用path.join是为了避免出现 ././public 这种奇怪的路径，express.static就帮我们托管了public文件夹中的静态资源。只要有 127.0.0.1：3000/XXX/AAA 的路径都会去public文件夹下找XXX文件夹下的AAA文件然后发送给浏览器。

现在再来看这段代码是不是简介了很多，具体了解app.use()干了什么的同学可以去这里

socket.io建立客户端和服务端的链接

创建完上面的服务后，我们需要把socket.io引用进来，让客户端和服务端建立长久链接。我们把app.js进行如下改造：

/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require('express');
const app = express();    // 创建express实例，赋值给app。
const server = require('http').Server(app);
const io = require('socket.io')(server);  //将socket的监听加到app设置的模块里。这两句理解不了的可以去socket.io官网去看
const path = require('path');  // 这是node的路径处理模块，可以格式化路径

server.listen(3000,()=>{
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口，然后执行回调函数在控制台输出。
});
...
...
app.use('/',express.static(path.join(__dirname,'./public')));  //一句话就搞定。 

/*socket*/
io.on('connection',(socket)=>{    //监听客户端的连接事件 

});

o.on表示监听某个事件，该事件一发生，就触发回调函数。'connection‘就是一个事件名，它已经定义好了，只要用户连接上就会触发。现在app.js基本已经完成，我们在根目录执行：

node app.js

>

现在访问http://127.0.0.1:3000/static/chat.html:

哎？啥也没有。。。那不废话！我们都没url请求对应的静态资源！

添加静态html

我们在项目根目录创建public文件夹，public文件夹里面新建chat.html文件：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>聊天室</title>
</head>
<body>
这是我们的聊天室
</body>
</html>

现在我们刷新下页面，你看页面出现了：

>

到这里其实一个最简单的浏览器和web服务器协作的项目就已经完成，后面我们要不断完善页面，给服务器后端加业务功能来实现多人聊天室。

基本功能实现

登陆功能，我们需要一个用户名，（不需要密码），该用户名必须客户端服务器都有存储。每次传输信息基本都需要包括用户名，否则不知道是谁发的。

群聊功能，我们需要分辨信息来己方和对方

登陆功能实现

login页面重构

最基本的登陆界面由一个用户名输入框和登录按钮组成：

//chat.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>聊天室</title>
<style>
 *{
  margin:0;
  padding:0;
  box-sizing: border-box;
  -webkit-box-sizing: border-box;
  -moz-box-sizing: border-box;
 }
 .container{
  position: absolute;
  top:0;
  left:0;
  right:0;
  bottom:0;
  background-color: grey;
  padding: 50px;
 }
 .container .title{
  width:300px;
  margin: 0 auto;
  font-size: 30px;
  font-family: 'Franklin Gothic Medium';
  font-weight: bold;
  text-align: center;
  margin-bottom:50px;
 }
 .container .login-wrap{
  width:400px;
  padding: 20px;
  border: 1px solid #000;
  margin: 0 auto;
  text-align: center;
 }
 .login-wrap .user-ipt{
  width:360px;
  text-align: center;
  vertical-align: middle;
 }
 .login-wrap .login-button{
  width:60px;
  height:24px;
  line-height:20px;
  font-size: 14px;
  padding: 2px 0;
  border-radius: 5px;
  margin-top:10px;
 }
</style>
</head>
<body>
 <div class="container">
  <div class="title">欢迎来到ddvdd聊天室</div>
  <div class="login-wrap">
   <div class="user-ipt">
    <span class="user-name">用户名：</span>
    <input id="name" class="name-ipt" type="text" />
   </div>
   <button id="loginbutton" class="login-button">登陆</button>
  </div>
 </div>
</body>
</html>

简单的加点样式，静态页面就完成了，我们刷新下页面：

login页面交互

昨天下午写到一半。。。部门突然要去团建聚会，只能匆匆提交代码，草草了事。今天一大早来到公司继续给大家码

废话不多说进入正题，登陆这块交互，当用户访问服务器并且成功登陆算一个在线登陆人数，每登陆一个用户，服务器都会把用户信息存入一个数组中，保存在服务器，这里要注意一点，服务器会对用户登陆的用户名进行校验，校验结果会返回给客户端，客户端通过校验结果，改变当前页面是否进入聊天页面。

上面的服务器和客户端交互都是通过socket.io来实现通讯的，前端的业务交互我们这里就采用jquery来实现，在public文件夹下新建js文件夹，下载jquery-3.2.1.min.js、新建main.js。然后对chat.html引入需要的sdk：

<script src="js/jquery-3.2.1.min.js"></script>
<script src="js/main.js"></script>
//socket.io官网要求这么引入
<script src="/socket.io/socket.io.js"></script>

引入完sdk，我们对main的js添加登录功能：

//main.js
/**
* Created by ddvdd on 2018-02-08.
*/
$(function(){
 const url = 'http://127.0.0.1:3000';
 let _username = '';
 let _$inputname = $('#name');
 let _$loginButton = $('#loginbutton');

 let socket = io.connect(url);

 //设置用户名，当用户登录的时候触发
 let setUsername = () => {

  _username = _$inputname.val().trim(); //得到输入框中用户输入的用户名

  //判断用户名是否存在
  if(_username) {
   socket.emit('login',{username: _username}); //如果用户名存在，就代表可以登录了，我们就触发登录事件，就相当于告诉服务器我们要登录了
  }
  else{
   alert('请输入用户名！');
  }
 };

 /*前端事件*/
 _$loginButton.on('click',function (event) { //监听按钮的点击事件，如果点击，就说明用户要登录，就执行setUsername函数
  setUsername();
 });

 /*socket.io部分逻辑*/
 socket.on('loginResult',(data)=>{
  /**
  * 如果服务器返回的用户名和刚刚发送的相同的话，就登录
  * 否则说明有地方出问题了，拒绝登录
  */
  if(data.code === 0) {
   // 登陆成功，切换至聊天室页面
  }
  else if(data.code ===1){
   alert('用户已登录！');
  }
  else{
   alert('登录失败！');
  }
 }) 

});
//app.js
/**
* Created by ddvdd on 2018-02-07.
*/
const express = require('express');
const app = express();    // 创建express实例，赋值给app。
const server = require('http').Server(app);
const io = require('socket.io')(server);  //将socket的监听加到app设置的模块里。这两句理解不了的可以去socket.io官网去看
const path = require('path');  // 这是node的路径处理模块，可以格式化路径

const users = [];     //用来保存所有的用户信息
let usersNum = 0;     //统计在线登录人数

server.listen(3000,()=>{
 console.log("server running at 127.0.0.1:3000");  // 代表监听3000端口，然后执行回调函数在控制台输出。
}); 

/**
* app.get(): express中的一个中间件，用于匹配get请求，说的简单点就是node处理请求的路由，对于不同url请求，让对应的不同app.get()去处理
* '/': 它匹配get请求的根路由 '/'也就是 127.0.0.1:3000/就匹配到它了
* req带表浏览器的请求对象，res代表服务器的返回对象
*/
app.get('/',(req,res)=>{
 res.redirect('/static/chat.html');  // express的重定向函数。如果浏览器请求了根路由'/',浏览器就给他重定向到 '127.0.0.1:3000/chat.html'路由中
});

/**
* __dirname表示当前文件所在的绝对路径，所以我们使用path.join将app.js的绝对路径和public加起来就得到了public的绝对路径。
* 用path.join是为了避免出现 ././public 这种奇怪的路径
* express.static就帮我们托管了public文件夹中的静态资源。
* 只要有 127.0.0.1：3000/XXX/AAA 的路径都会去public文件夹下找XXX文件夹下的AAA文件然后发送给浏览器。
*/
app.use('/static',express.static(path.join(__dirname,'./public')));  //一句话就搞定。 

/*socket*/
io.on('connection',(socket)=>{    //监听客户端的连接事件 

 socket.on('login',(data)=>{ 

  if(checkUserName(data)){
   socket.emit('loginResult',{code:1}); //code=1 用户已登录
  }
  else{
   //将该用户的信息存进数组中
   users.push({
    username: data.username,
    message: []
   });
   socket.emit('loginResult',{code:0}); //code=0 用户登录成功
   usersNum = users.length;
   console.log(`用户${data.username}登录成功，进入ddvdd聊天室，当前在线登录人数：${usersNum}`);
  }

 }); 

 //断开连接后做的事情
 socket.on('disconnect',()=>{   //注意，该事件不需要自定义触发器，系统会自动调用
  usersNum = users.length;
  console.log(`当前在线登录人数：${usersNum}`);
 });
});
//校验用户是否已经登录
const checkUserName = (data) => {
 let isExist = false;
 users.map((user) => {
  if(user.username === data.username){
   isExist = true;
  }
 });
 return isExist;
}

上面代码大家需要了解以下几点：

  1. socket.on 表示监听事件，后面接一个回调函数用来接收emit发出事件传递过来的对象。
  2. socket.emit 用来触发事件，传递对象给on监听事件。
  3. 我们socket连接之后的监听触发事件都要写在io.on('connection'）的回调里面，因为这些事件都是连接之后发生的，就算是断开连接的事件 disconnect 也是在连接事件中发生的，没有正在连接的状态，哪来的断开连接呢？
  4. 理解虽然服务器端只有app.js一个文件，但是不同的客户端连接后信息是不同的，所以我们必须要将一些公用的信息，比如说，储存所有登录用户的数组，所有用户发送的所有信息存储在外部，一定不能存储在connecion里

效果展示：

群聊功能实现

写完简单的登录功能，现在我们来写这项目最重要的功能群聊。首先我们先来处理下页面，因为功能简单，所以不单独建立html来显示聊天室，就直接写在login页面，通过class名称的变化来切换登录后，聊天室的显示。

聊天室页面重构

下面我们对chat.html进行整改：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>聊天室</title>
 <script src="js/jquery-3.2.1.min.js"></script>
 <script src="js/main.js"></script>
 <script src="/socket.io/socket.io.js"></script>
 <style>
  *{
   margin:0;
   padding:0;
   box-sizing: border-box;
   -webkit-box-sizing: border-box;
   -moz-box-sizing: border-box;
  }
  .container{
   position: absolute;
   top:0;
   left:0;
   right:0;
   bottom:0;
   background-color: darkgrey;
   padding: 50px;
   overflow-y: scroll;
  }
  .container .title{
   margin: 0 auto;
   font-size: 30px;
   font-family: 'Franklin Gothic Medium';
   font-weight: bold;
   text-align: center;
   margin-bottom:20px;
  }
  .container .login-wrap{
   width:400px;
   padding: 20px;
   border: 1px solid #000;
   margin: 0 auto;
   text-align: center;
  }
  .login-wrap .user-ipt{
   width:360px;
   text-align: center;
   vertical-align: middle;
  }
  .login-wrap .login-button{
  width:60px;
  height:24px;
  line-height:20px;
  font-size: 14px;
  padding: 2px 0;
  border-radius: 5px;
  margin-top:10px;
  }
  .chat-wrap .chat-content{
   width:100%;
   height:600px;
   background-color: whitesmoke;
   padding:10px;
  }
  .chat-wrap .send-wrap{
   margin-top: 20px;
  }
  .message-ipt{
   width: 200px;
   height: 100px;
   padding: 0 5px;
   vertical-align: bottom;
  }
  .chat-content p{
   display: block;
   margin-bottom: 10px;
  }
  .chat-content p .msg{
   display: inline-block;
   padding: 8px 11px;
   border-radius:6px;
  }
  .chat-content .self-message .msg{
   background-color:#d0e7ff;
   border: 1px solid #c9dfff;
  }
  .chat-content .other-message .msg{
   background-color:white;
   border: 1px solid #eee;
  }
  .chat-content .self-message{
   text-align:right;
  }
  .chat-content .other-message{
   text-align-last:left;
  }
 </style>
</head>
<body>
 <div class="container">
  <div id="loginbox" class="login-wrap">
   <div class="title">登录</div>
   <div class="user-ipt">
    <span class="user-name">用户名：</span>
    <input id="name" class="name-ipt" type="text" />
   </div>
   <button id="loginbutton" class="login-button">登录</button>
  </div>
  <div id="chatbox" class="chat-wrap" style="display:none">
   <div id="content" class="chat-content">
    <!-- 聊天内容 -->
   </div>
   <div class="send-wrap">
    <textarea rows="3" cols="20" id="chatmessage" class="message-ipt" type="textarea" placeholder="请输入要发送的信息内容"></textarea>
   </div>
  </div>
 </div>
</body>
</html>

新增chatbox容器来作为聊天室，里面有一个群聊的聊天框，和一个发送消息的文本框。通过上面loginResult回调，对loginbox进行隐藏，显示chatbox：

//显示聊天室界面
let showChatRoom = () => {
 /**
  * 1.隐藏登录框，取消它绑定的事件
  * 2.显示聊天界面
  */
 $('#loginbox').hide('slow');
 _$loginButton.off('click');
 /**
 * 显示聊天界面，并显示一行文字，欢迎用户
 */
 $(`<div class="title">欢迎${_username}来到ddvdd聊天室</div>`).insertBefore($("#content"));
 $("#chatbox").show('slow');
}

消息事件发送监听机制

聊天一定是客户端触发的，所以发送信息是客户端触发，服务器监听。

服务器监听到发送信息的事件后会存储信息，然后触发发送信息成功事件广播给所有客户端，将信息传给所有客户端。

发送消息sendMessage事件

//main.js
//发送消息
let sendMessage = function () {
 /**
  * 得到输入框的聊天信息，如果不为空，就触发sendMessage
  * 将信息和用户名发送过去
  */
 let _message = _$chattextarea.val(); 

 if(_message) {
  socket.emit('sendMessage',{username: _username, message: _message});
 }
 else{
  alert('请输入发送消息！');
 }
};
...
/*聊天事件*/
_$chattextarea.on('keyup',function (event) {
 if(event.keyCode === 13) {
  sendMessage();
  _$chattextarea.val('');
 }
});

服务器端监听sendMessage事件

//app.js
/**
 * 监听sendMessage,我们得到客户端传过来的data里的message，并存起来。
 */
socket.on('sendMessage',(data)=>{
 for(let _user of users) {
  if(_user.username === data.username) {
   _user.message.push(data.message);
   //信息存储之后触发receiveMessage将信息发给所有浏览器-广播事件
   io.emit('receiveMessage',data);
   break;
  }
 }
});

我们是遍历服务器端的用户数组，找到该用户，将发送的信息存起来，然后触发receiveMessage事件广播到所有浏览器，sendMessage是写在connection里，login之外的，为什么这么做大家一定要理解，发送消息是连接时候做的事情，而不是登录时做的事情。

注意的是，我使用的是io.emit，他是真正的广播到所有浏览器，socket.broadcast.emit则不会广播到自己的浏览器。

客户端监听receiveMessage事件

//main.js
socket.on('receiveMessage',(data)=>{
 /**
  *
  * 监听服务器广播的消息
  */
 showMessage(data);
})
//显示消息
let showMessage = function (data) {
 //先判断这个消息是不是自己发出的，然后再以不同的样式显示
 if(data.username === _username){
  $("#content").append(`<p class='self-message'><span class='msg'>${data.message}</span><span class='name'> :${data.username}</span></p>`);
 }else {
  $("#content").append(`<p class='other-message'><span class='name'>${data.username}: </span><span class='msg'>${data.message}</span></p>`);
 }
};

写到这边，我们的聊天室基本功能已经完成了，来看看效果吧！打开三个浏览器，分别登录老大、老二、老三，发一句“大噶好～，我是渣渣辉！”。

源码地址：https://github.com/ddvdd008/chatroom

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