[go-websocket 搭建一對一，一對多的聊天室] 第二篇：websocket間的通信

来源:https://www.cnblogs.com/xushushan/archive/2022/07/18/16492439.html
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源碼地址 https://gitee.com/bin-0821/chat-room-demo-go-websocket 關於websocket,上一篇文章講述瞭如何通過websocket進行服務端與客戶端的通信，本篇將會帶領大家把各個websocket進行相互通信，在開始之前，請確保有理解 1 go ...


源碼地址
https://gitee.com/bin-0821/chat-room-demo-go-websocket

關於websocket,上一篇文章講述瞭如何通過websocket進行服務端與客戶端的通信，本篇將會帶領大家把各個websocket進行相互通信，在開始之前，請確保有理解
1 go的通道
2 go的線程
3 gin基礎

事實上，websocket與websocket之間是無法進行直接相互通信的，需要我們將數據接收後，發送給另一個websocket鏈接，可以理解為

conn1.ReadJson(&data)
conn2.WriteJson(data)

而建立一個類似微信聊天一樣的，能進行多群聊，一對多，一對一的聊天,需要對websocket進行管理，本篇文章的重點便是如何管理好所有用戶的websocket連接，主要有以下方面
1，一個根據業務進行設計的數據結構
2，用戶上下線後conn的處理
3，用戶發送信息的群發或單發

首先，要搞清楚我們在做什麼，聊天室要實現的功能類似微信
a,b,c三人，1,2,3 三個聊天室

人員	加入的聊天室
a	1,2,3
b	1,2
c	1

a在1發送信息，全部人都能收到
a在2發送信息，c收不到，以此類推
a可以與c單獨發送信息，接收方不線上時，系統能正常運行

1. 目錄結構

相比上篇文章 多了manage_socket_conn，service兩個模塊，重點在於多了manage_socket_conn模塊中

D:.
│  go.mod
│  go.sum
│  main.go
│  msg.json
├─api
│      socket_conn.go
├─manage_socket_conn	//用戶的websocket管理模塊
│      char_room_thread.go	//線程 主要負責對信息的群發
│      room_set.go	//聊天室房間管理，房間的創建，銷毀 存儲房間內的用戶id
│      user_set.go	//用戶websocket鏈接管理，信息的發送，存儲所有線上的webscoket鏈接，用戶上下線
├─middleware
│      Cros.go
├─model
│      socket_msg_form_front.go
│      to_front.go
├─route
│      route.go
└─service
        chat_room.go	//數據層，模擬用戶加入了那些聊天室

2. 代碼內容

user_set.go

package manage_socket_conn

import (
	"WebSocketDemo/model"
	"errors"
	"fmt"
	"github.com/gorilla/websocket"
	"sync"
)

func init() {
	GetUserSet()
}
//用戶map 用來存儲每個線上的用戶id與對應的conn
type userSet struct {
	//	用戶鏈接集  用戶id => 鏈接對象
	users map[int]*websocket.Conn
	lock  sync.Mutex
	once  sync.Once
}

var us = new(userSet)

//	單例模式
func GetUserSet() *userSet {
	us.once.Do(func() {

		us.users = make(map[int]*websocket.Conn)
		us.users[-1] = nil
		us.lock = sync.Mutex{}
	})
	return us
}

//	用戶創建發起websocket連接
// join_type 加入模式
//		1 正常加入 占線無法加入
//		2 強制加入 即踢下線前者
func (u *userSet) ConnConnect(user_id, join_type int, conn *websocket.Conn) (int, error) {
	u.lock.Lock()
	defer u.lock.Unlock()
	if join_type == 1 {
		//	用戶id是否已經線上
		if _, ok := u.users[user_id]; ok {
			return 1, errors.New("該賬號已被登陸")
		}
	} else if join_type == 2 {
		//	如果原用戶id 已經存在map內 進行銷毀擠出
		if conn2, ok := u.users[user_id]; ok {
			err := conn2.Close()
			if err != nil {
				fmt.Println(err)
			}
			delete(u.users, user_id)
		}
		//	重新加入
		u.users[user_id] = conn
	}
	return -1, nil
}

// 鏈接斷開
func (u *userSet) ConnDisconnect(user_id int, conn *websocket.Conn) error {
	u.lock.Lock()
	defer u.lock.Unlock()
	if conn2, ok := u.users[user_id]; ok {
		if conn == conn2 {
			delete(u.users, user_id)
		}
	} else {
		//	Log  不存在的鏈接申請斷開
	}
	return nil
}

//	對單個鏈接發送信息
func (u *userSet) SendMsgByUid(user_id int, msg interface{}) error {
	var err error
	if conn, ok := u.users[user_id]; ok {
		err = conn.WriteJSON(msg)
	} else {
		err = errors.New("不存在的鏈接")
	}
	return err
}

//	對多個連接發送信息
func (u *userSet) SendMsgByUidList(user_id_list []int, msg interface{}) (id_list []int, err_list []error) {

	for _, user_id := range user_id_list {
		// 這裡判斷用戶是否自己,是自己就跳過
		c := msg.(model.ChatMsg)
		if c.ChatMsgType == 1 {
			if (c.Data["form_user_id"].(int)) == user_id {
				continue
			}
		}
		if conn, ok := u.users[user_id]; ok {
			err := conn.WriteJSON(msg)
			if err != nil {
				id_list = append(id_list, user_id)
				err_list = append(err_list, err)
			}
		} else {
			id_list = append(id_list, user_id)
			err_list = append(err_list, errors.New("不存在的鏈接"))
		}
	}
	return
}

room_set.go

package manage_socket_conn

import (
	"sync"
)

//群map 用來存儲每個群線上的用戶id
type roomSet struct {
	//		 群id		群內的用戶id
	rooms map[int]map[int]struct{}
	lock sync.Mutex
	once sync.Once
}

var rs = new(roomSet)

//	單例
func GetRoomSet() *roomSet{
	rs.once.Do(func() {
		rs.rooms = make(map[int]map[int]struct{})
		rs.lock = sync.Mutex{}
	})
	return rs
}

//	向用戶發送
func (r *roomSet)SendMsgToUserList (r_id int ,msg interface{}){
	userS := GetUserSet()
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	var user_id_list []int
	for key, _ := range r.rooms[r_id] {
		user_id_list = append(user_id_list, key)
	}
	userS.SendMsgByUidList(user_id_list,msg)
}

//	用戶下線/退群 退出聊天室鏈接集合
func (r *roomSet) UserQuitRooms(room_id_list []int ,user_id int)  {
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	for _, room_id := range room_id_list {
		if v ,ok := r.rooms[room_id];ok {
			delete(v,user_id)
			//	房間沒人就銷毀
			if len(r.rooms[room_id]) <= 0 {
				delete(r.rooms, room_id)
			}
		}
	}
	return
}

// 用戶上線/入群 加入聊天室連接集合
func (r *roomSet)UserJoinRooms(room_id_list []int,user_id int)  {
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	for _, room_id := range room_id_list {
		if v,ok := r.rooms[room_id];!ok {
			//	房間不存在就創建
			r.rooms[room_id] = make(map[int]struct{})
			r.rooms[room_id][user_id] = struct{}{}
		}else {
			v[user_id] = struct{}{}
		}
	}
	return
}


//	用戶下線/退群 退出聊天室鏈接集合
func (r *roomSet) UserQuitRoom(room_id ,user_id int)  {
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	if v ,ok := r.rooms[room_id];ok {
		delete(v,user_id)
		//	房間沒人就銷毀
		if len(r.rooms[room_id]) <= 0 {
			delete(r.rooms, room_id)
		}
	}
	return
}

// 用戶上線/入群 加入聊天室連接集合
func (r *roomSet)UserJoinRoom(room_id,user_id int)  {
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	if v,ok := r.rooms[room_id];!ok {
		//	房間不存在就創建
		r.rooms[room_id] = make(map[int]struct{})
		r.rooms[room_id][user_id] = struct{}{}
	}else {
		v[user_id] = struct{}{}
	}
	return
}

char_room_thread.go

package manage_socket_conn

import (
	"WebSocketDemo/model"
	"fmt"
	"sync"
)

var cRoomThread = new(charRoomThread)

type charRoomThread struct {
	msgChannel chan model.ConnMsg
	lock       sync.Mutex
	once       sync.Once
}

//	向通道發送數據
func (c *charRoomThread)SendMsg(msg  model.ConnMsg){
	fmt.Println(msg)
	c.msgChannel <- msg
}


//	單例
func GetCharRoomThread() *charRoomThread {
	cRoomThread.once.Do(func() {
		cRoomThread.msgChannel = make(chan model.ConnMsg,30)
		cRoomThread.lock = sync.Mutex{}
	})
	return cRoomThread
}

//	啟動通道監聽
//	ChatMsgType 1 群聊信息  2 一對一信息
func (c *charRoomThread) Start()  {
	for   {
		select {
		case msg := <-c.msgChannel:
			if msg.Msg.ChatMsgType == 1 {
				//	標明發送方用戶id
				msg.Msg.Data["form_user_id"] = msg.FormUserID
				//	在這裡你可以將聊天信息入庫等等操作
				// 	do something

				//	發送信息
				//	註意 msg.Msg.Data["room_id"].(int) 這種寫法在data為nil時 運行時會 panic 導致整個系統停掉
				//	所以在上一層最好對數據內容進行判斷，再把值發送到通道內
				GetRoomSet().SendMsgToUserList(int(msg.Msg.Data["room_id"].(float64)),msg.Msg)
			}else if msg.Msg.ChatMsgType == 2 {
				msg.Msg.Data["form_user_id"] = msg.FormUserID
				//	如果發送不成功 說明接收方不線上
				_ = GetUserSet().SendMsgByUid(int(msg.Msg.Data["to_user_id"].(float64)),msg.Msg)
			}
		}
	}
}

main.go做以下修改

package main

import (
	"WebSocketDemo/route"
	Mg"WebSocketDemo/manage_socket_conn"
)

func main() {
	ro := route.GetRoute()
	go Mg.GetCharRoomThread().Start()
	_ = ro.Run("0.0.0.0:8083")
}

api層 socket_conn.go 內容

package api

import (
	Mg "WebSocketDemo/manage_socket_conn"
	"WebSocketDemo/model"
	Service "WebSocketDemo/service"
	"fmt"
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/gorilla/websocket"
	"net/http"
	"strconv"
)



//	websocket配置
var upgrader = websocket.Upgrader{
	ReadBufferSize:  1024,
	WriteBufferSize: 1024,
	CheckOrigin:     checkOrigin,
}

func checkOrigin(r *http.Request) bool {
	return true
}

var (
	ServiceChatRoom Service.ChatRoom
)


//	用戶申請創建socket鏈接
func ConCreateConn(ctx *gin.Context) {
	var (
		conn    *websocket.Conn
		err     error
		user_id int
	)
	//	獲取user_id  這裡可以是token,經過中間件解析後的存在 ctx 的user_id
	//	為方便演示 這裡直接請求頭帶user_id,正常開發不建議
	user_id, err = strconv.Atoi(ctx.GetHeader("user_id"))
	if err != nil && user_id <= 0 {
		ctx.JSON(200, model.ResDatas(500, "請求必須帶user_id"+err.Error(), nil))
		return
	}
	//fmt.Println("user_id", user_id)
	//	判斷請求過來的鏈接是否要升級為websocket
	if websocket.IsWebSocketUpgrade(ctx.Request) {
		//	將請求升級為 websocket鏈接
		conn, err = upgrader.Upgrade(ctx.Writer, ctx.Request, ctx.Writer.Header())
		if err != nil {
			ctx.JSON(200, model.ResDatas(500, "創建鏈接失敗"+err.Error(), nil))
			return
		}
	}else {
		return
	}
	//	獲取用戶加入的聊天室id數組
	room_ids, _ := ServiceChatRoom.GetUserRoomIds(user_id)
	//	用戶加入房間集
	Mg.GetRoomSet().UserJoinRooms(room_ids,user_id)
	//	用戶加入鏈接集
	_,_ = Mg.GetUserSet().ConnConnect(user_id,2,conn)

	//	用戶斷開銷毀
	defer func() {
		_ = conn.Close()
		//	用戶斷開時也要銷毀在聊天集內的對象
		_ = Mg.GetUserSet().ConnDisconnect(user_id,conn)
	}()
	for {
		var msg model.ConnMsg
		//	ReadJSON 獲取值的方式類似於gin的 ctx.ShouldBind() 通過結構體的json映射值
		//	如果讀不到值 則堵塞在此處
		err = conn.ReadJSON(&msg)
		if err != nil {
			// 寫回錯誤信息
			err = conn.WriteJSON(model.ResDatas(400, "獲取數據錯誤："+err.Error(), nil))
			if err != nil {
				fmt.Println("用戶斷開")
				return
			}
		}
		// do something.....

		msg.FormUserID = user_id
		//	發送回信息
		//err = conn.WriteJSON(msg)
		if err != nil {
			fmt.Println("用戶斷開")
			return
		}
		if err = valMsg(msg);err != nil{
			_ = conn.WriteJSON(model.ResDatas(400, "數據不合法："+err.Error(), nil))
			continue
		}
		// 將數據發送進通道
		Mg.GetCharRoomThread().SendMsg(msg)
	}
}

//	驗證數據 例如用戶是否有加入聊天室
func valMsg(msg model.ConnMsg) error {
	// do something...
	return  nil
}

關於代碼的解釋在註釋里已經寫的非常清楚了，
主要是兩個結構體

//群map 用來存儲每個群線上的用戶id
type roomSet struct {
	//		 群id		群內的用戶id
	rooms map[int]map[int]struct{}
	lock sync.Mutex
	once sync.Once
}

//用戶map 用來存儲每個線上的用戶id與對應的conn
type userSet struct {
	//	用戶鏈接集  用戶id => 鏈接對象
	users map[int]*websocket.Conn
	lock  sync.Mutex
	once  sync.Once
}

可能有人會問，roomSet.rooms[房間id]map[用戶id]struct{}
這裡的用戶集為什麼是map類型，而不是[]int類型
答：
想一下，當用戶下線或退出群聊時，怎麼在[]int內進行刪除該用戶的id，註意：此時的[]int是無序的，而加入群時，又要防止id重覆，所以實現起來過於麻煩，倒不如使用map，go底層為你封裝好的值判斷，使用起來會更方便，這裡的struct{}是沒有意義的，僅作為占位。


當我要把信息發送給群里的所有用戶時，先從roomSet根據房間id拿到用戶id map，將key轉化為[]int,調用userSet的 SendMsgByUidList()方法這樣就完成了信息的群發
而一對一的單發就不再重覆說了，跳過roomSet,直接發送
其他內容已經在代碼註釋里講得非常詳細了

3. 具體流程

//  1 main方法內 啟動一條線程 監聽從api層的socket_conn ConCreateConn()用戶寫入的發送的值
go Mg.GetCharRoomThread().Start()


// 2 ConCreateConn()方法內
//	獲取用戶加入的聊天室id數組
room_ids, _ := ServiceChatRoom.GetUserRoomIds(user_id)
//	用戶加入房間集
Mg.GetRoomSet().UserJoinRooms(room_ids,user_id)
//	用戶加入鏈接集
_,_ = Mg.GetUserSet().ConnConnect(user_id,2,conn)
defer func() {
	_ = conn.Close()
	//	用戶斷開時也要銷毀在聊天集內的對象
	_ = Mg.GetUserSet().ConnDisconnect(user_id,conn)
}()


//3 用戶發送數據
Mg.GetCharRoomThread().SendMsg(msg)
//啟動的線程將會接收到通道的數據 char_room_thread
Mg.GetCharRoomThread().Start()
// 判斷數據發送類型進行發送
//	ChatMsgType 1 群聊信息  2 一對一信息
if msg.Msg.ChatMsgType == 1 {
	//	標明發送方用戶id
	msg.Msg.Data["form_user_id"] = msg.FormUserID
	//	在這裡你可以將聊天信息入庫等等操作
	// 	do something

	//	發送信息
	//	註意 msg.Msg.Data["room_id"].(int) 這種寫法在data為nil時 運行時會 panic 導致整個系統停掉
	//	所以在上一層最好對數據內容進行判斷，再把值發送到通道內
	GetRoomSet().SendMsgToUserList(int(msg.Msg.Data["room_id"].(float64)),msg.Msg)
}else if msg.Msg.ChatMsgType == 2 {
	msg.Msg.Data["form_user_id"] = msg.FormUserID
	//	如果發送不成功 說明接收方不線上
	_ = GetUserSet().SendMsgByUid(int(msg.Msg.Data["to_user_id"].(float64)),msg.Msg)
}

4. 啟動項目並測試

image
使用apipost進行websocket測試
用戶加入的群在servic層已經模擬了

func (ChatRoom) GetUserRoomIds(user_id int) (r_ids []int,err error) {
	if user_id == 1 {
		r_ids = []int{1,2,3}
	}else if user_id == 2 {
		r_ids = []int{1,2}
	}else if user_id == 3 {
		r_ids = []int{1}
	}
	return
}

user_id與介面名稱一樣,然後將所有websocket進行連接

image

image

發送json數據

{
  "msg": {
      "chat_msg_type": 1,
      "data": {
        "room_id": 2,
        "content": "我是用戶1發送的信息，房間2，只有用戶3，不在房間"
      }
    }
}

image

image

image

房間2 只有用戶3不存在房間里所以用戶3接收不到信息

用戶2 發送信息

{
  "msg": {
      "chat_msg_type": 1,
      "data": {
        "room_id": 1,
        "content": "我是用戶2發送的信息，房間1，所有人都可以接收"
      }
    }
}

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image

可以看到所有人都可以接收信息


一對一測試
用戶1發送json給用戶3

{
    "msg": {
      "chat_msg_type": 2,
      "data": {
        "to_user_id": 3,
        "content": "不要讓用戶2看到"
      }
    }
}

image

image

image

可以看到只有用戶2無法收到一對一的信息

5. 總結

關於websocket系列教程就已經結束了
本章重點在於如何進行設計一個websocket管理模塊，對線上的用戶進行管理
不足點：
由於怕篇幅過長，沒有將聊天數據存儲起來，實現原理便是在發送信息前把數據存入庫，搭配gorm的事務，當有錯誤時便回滾，
用戶上線時，前端獲取本地存儲的聊天數據id，拉取最後的數據列表，便可做到用戶上線讀取未接收的數據，這裡可以在api層直接實現


程式的所有問題，大部分都可以通過創造性的思想進行解決，希望本篇內容能對你有所幫助


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本文來自博客園，作者：樹杉，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/xushushan/p/16492439.html

選擇了程式員這條路，那就要學習一輩子


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