使用Node.js和Socket.IO擴(kuò)展Django的實(shí)時(shí)處理功能

更新時(shí)間：2015年04月20日 11:42:28 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了使用Node.js和Socket.IO擴(kuò)展Django的實(shí)時(shí)處理功能,用異步處理實(shí)時(shí)功能是相當(dāng)強(qiáng)大的,文中給出的例子是建立一個(gè)實(shí)時(shí)聊天室,需要的朋友可以參考下

今天，我們的目標(biāo)是使用Django，Redis，和Socket.IO建立一個(gè)實(shí)時(shí)的聊天室。雖然幾乎所有的Web應(yīng)用程序都可以建立一個(gè)聊天室的。這篇文章將以較高的水平告訴你如何將基于REST的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換成一個(gè)實(shí)時(shí)的Web應(yīng)用程序的。我會(huì)使用Django創(chuàng)建REST的部分，實(shí)際上自由地使用任何你舒服的語(yǔ)言/框架均可。接下來(lái)，讓我們跳進(jìn)代碼，先列舉我們所需要的部分。

組成：

Django 1.4+
Redis 2.6.x (版本可選，但是建議使用)
Redis-py 2.7.x (僅當(dāng)你使用Redis時(shí)需要)
Node.js v0.8.x
Socket.IO v0.9.x
Cookie v0.0.5
數(shù)據(jù)庫(kù)、sqlite、其他你覺(jué)得類似數(shù)據(jù)庫(kù)形式的均可

你的使用的版本可能與我不同，我暫時(shí)未測(cè)試其他版本，全部使用當(dāng)前最新穩(wěn)定版本。如果你無(wú)法通過(guò)下面方法安裝，我已經(jīng)編譯好Ubuntu的軟件包。你可以從評(píng)論中得到其他操作系統(tǒng)版本情況。

#https://docs.djangoproject.com/en/dev/topics/install/
sudo apt-get install python-pip
sudo pip install django
 
#http://redis.io/download
sudo apt-get install redis-server
 
#https://github.com/andymccurdy/redis-py
sudo pip install redis  
   
#https://github.com/joyent/node/wiki/Installing-Node.js-via-package-manager
sudo apt-get install python-software-properties
sudo add-apt-repository ppa:chris-lea/node.js
sudo apt-get update
sudo apt-get install nodejs
 
#https://github.com/LearnBoost/socket.io
npm install socket.io
 
#https://github.com/shtylman/node-cookie
npm install cookie

讓我們從Django Project開始

django-admin.py startproject realtime_tutorial && cd realtime_tutorial
python manage.py startapp core
mkdir nodejs

執(zhí)行完以上的代碼，django project就配置好了，接下來(lái)要做的是在settings文件中設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)。先創(chuàng)建一個(gè)空白數(shù)據(jù)庫(kù)。（這是一個(gè)settings file的例子。在我的app中添加了一個(gè)“core”然后配置templates和urls的路徑。你可以隨意更改settings中的配置信息，但是要與你的app相對(duì)應(yīng)。

Model

models很簡(jiǎn)單，我們將要建一個(gè)包含user和text的表。如果你想讓他更復(fù)雜一些，可以添加chatroom等信息。（為了簡(jiǎn)單起見，這里只寫了兩個(gè)）

from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User
 
class Comments(models.Model):
  user = models.ForeignKey(User)
  text = models.CharField(max_length=255)

這就是我們將要使用的model，接下來(lái)執(zhí)行下面的syncdb代碼（第一行代碼），創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)。然后創(chuàng)建幾個(gè)user來(lái)測(cè)試。（第二行代碼）

python manage.py syncdb
python manage.py createsuperuser
 
Node Server With Socket.IO

這一部分將要介紹實(shí)時(shí)信息的發(fā)送和獲取。使用Node.js創(chuàng)建一個(gè)依賴Socket.IO的app server，使用Redis 來(lái)做這項(xiàng)苦差事。在nodejs字典中，創(chuàng)建一個(gè)叫做“chat.js”的文件，然后把它放在這里：

var http = require('http');
var server = http.createServer().listen(4000);
var io = require('socket.io').listen(server);
var cookie_reader = require('cookie');
var querystring = require('querystring');
 
var redis = require('socket.io/node_modules/redis');
var sub = redis.createClient();

 
//訂閱chat channel


sub.subscribe('chat');

 
//配置socket.io來(lái)存儲(chǔ)Django設(shè)置的cookie
io.configure(function(){
  io.set('authorization', function(data, accept){
    if(data.headers.cookie){
      data.cookie = cookie_reader.parse(data.headers.cookie);
      return accept(null, true);
    }
    return accept('error', false);
  });
  io.set('log level', 1);
});
 
io.sockets.on('connection', function (socket) {
   
  //把信息從Redis發(fā)送到客戶端
  sub.on('message', function(channel, message){
    socket.send(message);
  });
   
  //客戶端通過(guò)socket.io發(fā)送消息
  socket.on('send_message', function (message) {
    values = querystring.stringify({
      comment: message,
      sessionid: socket.handshake.cookie['sessionid'],
    });
     
    var options = {
      host: 'localhost',
      port: 3000,
      path: '/node_api',
      method: 'POST',
      headers: {
        'Content-Type': 'application/x-www-form-urlencoded',
        'Content-Length': values.length
      }
    };
     
    //使用Django server發(fā)消息
    var req = http.get(options, function(res){
      res.setEncoding('utf8');
       
      //輸出錯(cuò)誤信息
      res.on('data', function(message){
        if(message != 'Everything worked :)'){
          console.log('Message: ' + message);
        }
      });
    });
     
    req.write(values);
    req.end();
  });
});

首先，我們導(dǎo)入并創(chuàng)建http server來(lái)監(jiān)聽localhost 4000端口。然后訂閱Redis的 "chat" chanel。最后，只要我們?cè)贒jango view中調(diào)用就可以了。

上次我們?cè)O(shè)置了Socket.IO能在本地領(lǐng)域使用cookie的那個(gè)Django設(shè)置，這能讓我們通過(guò)socket.handshake.cookie去訪問(wèn)cookie數(shù)據(jù)。能讓我們?cè)鯓拥玫接脩舻膕ession會(huì)話。

我們?cè)O(shè)置Socket.IO的cookies之后我們才能持有很多事件，第一個(gè)事件是Redis 發(fā)布通道，當(dāng)我們的用戶注意到一個(gè)新的消息已經(jīng)被通知它將發(fā)送消息給所有站點(diǎn)的客戶端。

另一個(gè)事件是當(dāng)客戶端通過(guò)Socket.IO發(fā)送一個(gè)信息，我們使用字符串查詢(queryString)模塊去創(chuàng)建一個(gè)query查詢才能被發(fā)送到我們的Django服務(wù)。我們的Django服務(wù)在本地端口3000將會(huì)運(yùn)行但你能改變了那個(gè)需求。路徑設(shè)置成/node_api那個(gè)URL我們將不久創(chuàng)建在Django旁邊。一旦我們發(fā)送queryString我們等待的Django就會(huì)保存相關(guān)組件并給我們返回"Everything worked(都在工作）"。如果我們沒(méi)有得到返回給我們的輸出錯(cuò)誤就關(guān)閉節(jié)點(diǎn)控制臺(tái)

一個(gè)關(guān)于不使用Redis的節(jié)點(diǎn)

你真的完全沒(méi)必要為這項(xiàng)目使用Redis，我發(fā)現(xiàn)它將是一個(gè)好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，如果你想分流Redis你可以創(chuàng)建一個(gè)通道，使用表達(dá)式或一些其它類庫(kù)，在這上面的代碼會(huì)從Django里接收一個(gè)消息當(dāng)一個(gè)注釋被保存時(shí)，然后你能通過(guò)Socket.IO添加注釋給所有的客戶端
模板

這就是我們所有HTML和javascript被放置的地方，它允許我們顯示注釋和交互我們的Node服務(wù)

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
 <title>Realtime Django</title>
 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
 <script src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.8.2/jquery.min.js" type="text/javascript"></script>
 <script src="http://localhost:4000/socket.io/socket.io.js"></script>
 <script>
  $(document).ready(function(){
   var socket = io.connect('localhost', {port: 4000});
    
   socket.on('connect', function(){
    console.log("connect");
   });
    
   var entry_el = $('#comment');
        
   socket.on('message', function(message) {
    //Escape HTML characters
    var data = message.replace(/&/g,"&amp;").replace(/</g,"&lt;").replace(/>/g,"&gt;");
     
    //Append message to the bottom of the list
    $('#comments').append('<li>' + data + '</li>');
    window.scrollBy(0, 10000000000);
    entry_el.focus();
   });
           
   entry_el.keypress(function(event){
    //When enter is pressed send input value to node server
    if(event.keyCode != 13) return;
    var msg = entry_el.attr('value');
    if(msg){
      socket.emit('send_message', msg, function(data){
        console.log(data);
      });
     
    //Clear input value 
    entry_el.attr('value', '');
    }
   });
  });
 </script>
</head>
<body>
  <ul id="comments">
    {% for comment in comments %}
      <li>{{comment.user}}: {{comment.text}}</li>
    {% endfor %}
  </ul>
  <input type="text" id="comment" name="comment" />
</body>
</html>

在上面我們用socket.IO在本地端口4000連接我們的節(jié)點(diǎn)服務(wù)。當(dāng)從服務(wù)器得到了一個(gè)信息我們就在目錄和添加它到我們注釋列表里做了些轉(zhuǎn)義，當(dāng)我們想要發(fā)送一個(gè)信息我們就對(duì)輸入盒子里做了相應(yīng)的13（按下一個(gè)鍵）的按鍵檢查。一旦那被按下后我們就發(fā)出信息給服務(wù)器使其被持有。一旦它被Django保存到我們的數(shù)據(jù)庫(kù)我們就得到一個(gè)"message"事件將其添加到我們的會(huì)話列表里

我們的Django顯示我們?cè)谙乱徊綄⒓虞d一個(gè)"comments"變量，因此我們那樣設(shè)置并遍歷下面所有的循環(huán)。這部分僅僅是當(dāng)頁(yè)面初始加載時(shí)使用了，我們的javascript將添加數(shù)據(jù)給這個(gè)目錄作為一個(gè)新的數(shù)據(jù)來(lái)自我們的Node服務(wù)

View

打開realtime_tutorial/core/views.py，然后像我一樣編輯:

from core.models import Comments, User
 
from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse, HttpResponseServerError
from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt
from django.contrib.sessions.models import Session
from django.contrib.auth.decorators import login_required
 
import redis
 
@login_required
def home(request):
  comments = Comments.objects.select_related().all()[0:100]
  return render(request, 'index.html', locals())
 
@csrf_exempt
def node_api(request):
  try:
    #通過(guò)sessionid獲得 user
    session = Session.objects.get(session_key=request.POST.get('sessionid'))
    user_id = session.get_decoded().get('_auth_user_id')
    user = User.objects.get(id=user_id)
 
    #創(chuàng)建Comment
    Comments.objects.create(user=user, text=request.POST.get('comment'))
     
    #創(chuàng)建后就把它發(fā)送到聊天室
    r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)
    r.publish('chat', user.username + ': ' + request.POST.get('comment'))
     
    return HttpResponse("Everything worked :)")
  except Exception, e:
    return HttpResponseServerError(str(e))

讓我們看看這里發(fā)生了什么。home是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的view文件。使用select_related來(lái)獲得每一個(gè)comment的username，而不是在頁(yè)面第一次加載的時(shí)候，就返回一個(gè)comment的query集合。

第二個(gè)就是我們Node app發(fā)送信息的view。我們從POST中獲取sessionid，然后通過(guò)解碼獲得userid。確定user存在后，就可以創(chuàng)建comment了?，F(xiàn)在吧username 和 comment 發(fā)送到 Redis server。最后，把數(shù)據(jù)發(fā)送到這里叫做"chat"的頻道。

URLs

這里比較簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀儗⒁褂肈jango自帶的views和template。

from django.conf.urls import patterns, include, url
 
urlpatterns = patterns('',
  url(r'^$', 'core.views.home', name='home'),
  url(r'^node_api$', 'core.views.node_api', name='node_api'),
  url(r'^login/$', 'django.contrib.auth.views.login', {'template_name': 'admin/login.html'}, name='login'),
  url(r'^logout/$', 'django.contrib.auth.views.logout', {'next_page': '/'}, name='logout'),
)

Start It Up!

打開servers。

python manage.py runserver localhost:3000
 
#In a new terminal tab cd into the nodejs directory we created earlier
node chat.js

我把代碼放到github。如果你想把它做得更好，就允許user創(chuàng)建、加入聊天室。你也可以使用PHP或者Rails開發(fā)。

如果你有什么問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論處寫下或聯(lián)系我。

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