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如何進行基于Serverless與Websocket的聊天工具實現(xiàn)，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。
傳統(tǒng)業(yè)務實現(xiàn) Websocket 并不難，然而函數(shù)計算基本上都是事件驅(qū)動，不支持長鏈接操作。如果將函數(shù)計算與 API 網(wǎng)關結(jié)合，是否可以有 Websocket 的實現(xiàn)方案呢？
WebSocket 協(xié)議是基于 TCP 的一種新的網(wǎng)絡協(xié)議。它實現(xiàn)了瀏覽器與服務器全雙工 (full-duplex) 通信，即允許服務器主動發(fā)送信息給客戶端。WebSocket 在服務端有數(shù)據(jù)推送需求時，可以主動發(fā)送數(shù)據(jù)至客戶端。而原有 HTTP 協(xié)議的服務端對于需推送的數(shù)據(jù)，僅能通過輪詢或 long poll 的方式來讓客戶端獲得。
由于云函數(shù)是無狀態(tài)且以觸發(fā)式運行，即在有事件到來時才會被觸發(fā)。因此，為了實現(xiàn) WebSocket，云函數(shù) SCF 與 API 網(wǎng)關相結(jié)合，通過 API 網(wǎng)關承接及保持與客戶端的連接。您可以認為云函數(shù)與 API 網(wǎng)關一起實現(xiàn)了服務端。當客戶端有消息發(fā)出時，會先傳遞給 API 網(wǎng)關，再由 API 網(wǎng)關觸發(fā)云函數(shù)執(zhí)行。當服務端云函數(shù)要向客戶端發(fā)送消息時，會先由云函數(shù)將消息 POST 到 API 網(wǎng)關的反向推送鏈接，再由 API 網(wǎng)關向客戶端完成消息的推送。
具體的實現(xiàn)架構(gòu)如下：
對于 WebSocket 的整個生命周期，主要由以下幾個事件組成：
連接建立：客戶端向服務端請求建立連接并完成連接建立；
數(shù)據(jù)上行：客戶端通過已經(jīng)建立的連接向服務端發(fā)送數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)下行：服務端通過已經(jīng)建立的連接向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)；
客戶端斷開：客戶端要求斷開已經(jīng)建立的連接；
服務端斷開：服務端要求斷開已經(jīng)建立的連接。
對于 WebSocket 整個生命周期的事件，云函數(shù)和 API 網(wǎng)關的處理過程如下：
連接建立：客戶端與 API 網(wǎng)關建立 WebSocket 連接，API 網(wǎng)關將連接建立事件發(fā)送給 SCF；
數(shù)據(jù)上行：客戶端通過 WebSocket 發(fā)送數(shù)據(jù)，API 網(wǎng)關將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)送給 SCF；
數(shù)據(jù)下行：SCF 通過向 API 網(wǎng)關指定的推送地址發(fā)送請求，API 網(wǎng)關收到后會將數(shù)據(jù)通過 WebSocket 發(fā)送給客戶端；
客戶端斷開：客戶端請求斷開連接，API 網(wǎng)關將連接斷開事件發(fā)送給 SCF；
服務端斷開：SCF 通過向 API 網(wǎng)關指定的推送地址發(fā)送斷開請求，API 網(wǎng)關收到后斷開 WebSocket 連接。
因此，云函數(shù)與 API 網(wǎng)關之間的交互，需要由 3 類云函數(shù)來承載：
注冊函數(shù)：在客戶端發(fā)起和 API 網(wǎng)關之間建立 WebSocket 連接時觸發(fā)該函數(shù)，通知 SCF WebSocket 連接的 secConnectionID。通常會在該函數(shù)記錄 secConnectionID 到持久存儲中，用于后續(xù)數(shù)據(jù)的反向推送；
清理函數(shù)：在客戶端主動發(fā)起 WebSocket 連接中斷請求時觸發(fā)該函數(shù)，通知 SCF 準備斷開連接的 secConnectionID。通常會在該函數(shù)清理持久存儲中記錄的該 secConnectionID；
傳輸函數(shù)：在客戶端通過 WebSocket 連接發(fā)送數(shù)據(jù)時觸發(fā)該函數(shù)，告知 SCF 連接的 secConnectionID 以及發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常會在該函數(shù)處理業(yè)務數(shù)據(jù)。例如，是否將數(shù)據(jù)推送給持久存儲中的其他 secConnectionID。
根據(jù)騰訊云官網(wǎng)提供的該功能的整體架構(gòu)圖：
這里我們可以使用對象存儲 COS 作為持久化的方案，當用戶建立鏈接存儲 ConnectionId 到 COS 中，當用戶斷開連接刪除該鏈接 ID。
其中注冊函數(shù)：
# -*- coding: utf8 -*-
import os
from qcloud_cos_v5 import CosConfig
from qcloud_cos_v5 import CosS3Client
bucket = os.environ.get('bucket')
region = os.environ.get('region')
secret_id = os.environ.get('secret_id')
secret_key = os.environ.get('secret_key')
cosClient = CosS3Client(CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key))
def main_handler(event, context):
print("event is %s" % event)
connectionID = event['websocket']['secConnectionID']
retmsg = {}
retmsg['errNo'] = 0
retmsg['errMsg'] = "ok"
retmsg['websocket'] = {
"action": "connecting",
"secConnectionID": connectionID
}
cosClient.put_object(
Bucket=bucket,
Body='websocket'.encode("utf-8"),
Key=str(connectionID),
EnableMD5=False
)
return retmsg傳輸函數(shù)：
# -*- coding: utf8 -*-
import os
import json
import requests
from qcloud_cos_v5 import CosConfig
from qcloud_cos_v5 import CosS3Client
bucket = os.environ.get('bucket')
region = os.environ.get('region')
secret_id = os.environ.get('secret_id')
secret_key = os.environ.get('secret_key')
cosClient = CosS3Client(CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key))
sendbackHost = os.environ.get("url")
def Get_ConnectionID_List():
response = cosClient.list_objects(
Bucket=bucket,
)
return [eve['Key'] for eve in response['Contents']]
def send(connectionID, data):
retmsg = {}
retmsg['websocket'] = {}
retmsg['websocket']['action'] = "data send"
retmsg['websocket']['secConnectionID'] = connectionID
retmsg['websocket']['dataType'] = 'text'
retmsg['websocket']['data'] = data
requests.post(sendbackHost, json=retmsg)
def main_handler(event, context):
print("event is %s" % event)
connectionID_List = Get_ConnectionID_List()
connectionID = event['websocket']['secConnectionID']
count = len(connectionID_List)
data = event['websocket']['data'] + "(===Online people:" + str(count) + "===)"
for ID in connectionID_List:
if ID != connectionID:
send(ID, data)
return "send success"清理函數(shù)：
# -*- coding: utf8 -*-
import os
import requests
from qcloud_cos_v5 import CosConfig
from qcloud_cos_v5 import CosS3Client
bucket = os.environ.get('bucket')
region = os.environ.get('region')
secret_id = os.environ.get('secret_id')
secret_key = os.environ.get('secret_key')
cosClient = CosS3Client(CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key))
sendbackHost = os.environ.get("url")
def main_handler(event, context):
print("event is %s" % event)
connectionID = event['websocket']['secConnectionID']
retmsg = {}
retmsg['websocket'] = {}
retmsg['websocket']['action'] = "closing"
retmsg['websocket']['secConnectionID'] = connectionID
requests.post(sendbackHost, json=retmsg)
cosClient.delete_object(
Bucket=bucket,
Key=str(connectionID),
)
return eventYaml 文件如下：
Conf:
component: "serverless-global"
inputs:
region: ap-guangzhou
bucket: chat-cos-1256773370
secret_id:
secret_key:
myBucket:
component: '@serverless/tencent-cos'
inputs:
bucket: ${Conf.bucket}
region: ${Conf.region}
restApi:
component: '@serverless/tencent-apigateway'
inputs:
region: ${Conf.region}
protocols:
- http
- https
serviceName: ChatDemo
environment: release
endpoints:
- path: /
method: GET
protocol: WEBSOCKET
serviceTimeout: 800
function:
transportFunctionName: ChatTrans
registerFunctionName: ChatReg
cleanupFunctionName: ChatClean
ChatReg:
component: "@serverless/tencent-scf"
inputs:
name: ChatReg
codeUri: ./code
handler: reg.main_handler
runtime: Python3.6
region: ${Conf.region}
environment:
variables:
region: ${Conf.region}
bucket: ${Conf.bucket}
secret_id: ${Conf.secret_id}
secret_key: ${Conf.secret_key}
url: http://set-gwm9thyc.cb-guangzhou.apigateway.tencentyun.com/api-etj7lhtw
ChatTrans:
component: "@serverless/tencent-scf"
inputs:
name: ChatTrans
codeUri: ./code
handler: trans.main_handler
runtime: Python3.6
region: ${Conf.region}
environment:
variables:
region: ${Conf.region}
bucket: ${Conf.bucket}
secret_id: ${Conf.secret_id}
secret_key: ${Conf.secret_key}
url: http://set-gwm9thyc.cb-guangzhou.apigateway.tencentyun.com/api-etj7lhtw
ChatClean:
component: "@serverless/tencent-scf"
inputs:
name: ChatClean
codeUri: ./code
handler: clean.main_handler
runtime: Python3.6
region: ${Conf.region}
environment:
variables:
region: ${Conf.region}
bucket: ${Conf.bucket}
secret_id: ${Conf.secret_id}
secret_key: ${Conf.secret_key}
url: http://set-gwm9thyc.cb-guangzhou.apigateway.tencentyun.com/api-etj7lhtw注意，這里需要先部署 API 網(wǎng)關。當部署完成，獲得回推地址，將回推地址以 url 的形式寫入到對應函數(shù)的環(huán)境變量中：
理論上應該是可以通過 ${restApi.url[0].internalDomain} 自動獲得到 url 的，但是我并沒有成功獲得到這個 url，只能先部署 API 網(wǎng)關，獲得到這個地址之后，再重新部署。
部署完成之后，我們可以編寫 HTML 代碼，實現(xiàn)可視化的 Websocket Client，其核心的 JavaScript 代碼為：
window.onload = function () {
var conn;
var msg = document.getElementById("msg");
var log = document.getElementById("log");
function appendLog(item) {
var doScroll = log.scrollTop === log.scrollHeight - log.clientHeight;
log.appendChild(item);
if (doScroll) {
log.scrollTop = log.scrollHeight - log.clientHeight;
}
}
document.getElementById("form").onsubmit = function () {
if (!conn) {
return false;
}
if (!msg.value) {
return false;
}
conn.send(msg.value);
//msg.value = "";
var item = document.createElement("div");
item.innerText = "發(fā)送↑:";
appendLog(item);
var item = document.createElement("div");
item.innerText = msg.value;
appendLog(item);
return false;
};
if (window["WebSocket"]) {
//替換為websocket連接地址
conn = new WebSocket("ws://service-01era6ni-1256773370.gz.apigw.tencentcs.com/release/");
conn.onclose = function (evt) {
var item = document.createElement("div");
item.innerHTML = "<b>Connection closed.</b>";
appendLog(item);
};
conn.onmessage = function (evt) {
var item = document.createElement("div");
item.innerText = "接收↓:";
appendLog(item);
var messages = evt.data.split('n');
for (var i = 0; i < messages.length; i++) {
var item = document.createElement("div");
item.innerText = messages[i];
appendLog(item);
}
};
} else {
var item = document.createElement("div");
item.innerHTML = "<b>Your browser does not support WebSockets.</b>";
appendLog(item);
}
};完成之后，我們打開兩個頁面，進行測試：
通過云函數(shù) + API 網(wǎng)關進行 Websocket 的實踐，絕對不僅僅是一個聊天工具這么簡單，它可以用在很多方面，例如通過 Websocket 進行實時日志系統(tǒng)的制作等。
單獨的函數(shù)計算，僅僅是一個計算平臺，只有和周邊的 BaaS 結(jié)合，才能展示出 Serverless 架構(gòu)的價值和真正的能力。這也是為什么很多人說 Serverless=FaaS+BaaS 的一個原因。
期待更多小伙伴，可以通過 Serverless 架構(gòu)，創(chuàng)造出更多有趣的應用。
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