基于Golang編寫一個(gè)聊天工具
簡(jiǎn)介
聊天工具作為實(shí)時(shí)通訊的必要工具，在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)世界中扮演著重要的角色。本博客將指導(dǎo)如何使用 Golang 構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單但功能完善的聊天工具，利用 WebSocket 技術(shù)實(shí)現(xiàn)即時(shí)通訊的功能。
為什么選擇 Golang
Golang 是一種高效、簡(jiǎn)潔且并發(fā)性強(qiáng)的編程語言。其強(qiáng)大的并發(fā)模型和高效的性能使其成為構(gòu)建高負(fù)載實(shí)時(shí)應(yīng)用的理想選擇。在本教程中，我們將利用 Golang 的優(yōu)勢(shì)來創(chuàng)建一個(gè)輕量級(jí)但高效的聊天工具。
目標(biāo)
本教程旨在演示如何使用 Golang 和 WebSocket 技術(shù)構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的聊天工具。我們將詳細(xì)介紹服務(wù)器端和客戶端的實(shí)現(xiàn)過程，從而能夠了解聊天工具的基本結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)原理。
技術(shù)棧
在本教程中，我們將詳細(xì)介紹 WebSocket 技術(shù)，這是構(gòu)建實(shí)時(shí)通訊應(yīng)用的核心組件。同時(shí)，我們還將使用 Golang、HTML/CSS/JavaScript 和 Gorilla WebSocket 庫來構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的聊天工具。
WebSocket
WebSocket 是一種在單個(gè) TCP 連接上提供全雙工通信的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。它允許客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行實(shí)時(shí)、雙向的通訊，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)更新、即時(shí)通訊等功能。
WebSocket 的特點(diǎn)包括
- 全雙工通信：客戶端和服務(wù)器可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
- 實(shí)時(shí)性：實(shí)時(shí)的雙向通信，適用于即時(shí)聊天、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新等場(chǎng)景。
- 少量數(shù)據(jù)傳輸：相較于傳統(tǒng) HTTP 請(qǐng)求，WebSocket 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包含更少的開銷，因?yàn)樗恍枰诿看瓮ㄓ崟r(shí)都發(fā)送頭部信息。
WebSocket 的工作原理
- 握手階段：客戶端發(fā)起 HTTP 請(qǐng)求，請(qǐng)求升級(jí)為 WebSocket 協(xié)議。
- 建立連接：服務(wù)端接受請(qǐng)求，升級(jí)為 WebSocket 連接。
- 雙向通信：建立連接后，客戶端和服務(wù)端可以相互發(fā)送消息。
在本教程中，我們將使用 WebSocket 技術(shù)來建立客戶端與服務(wù)器之間的連接，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聊天的功能。
其他技術(shù)
除了 WebSocket，我們還將使用以下技術(shù)來構(gòu)建聊天工具：
- Golang：作為后端語言，處理 WebSocket 連接，消息傳遞和處理。
- HTML/CSS/JavaScript：創(chuàng)建簡(jiǎn)單的客戶端界面，允許用戶進(jìn)行聊天。
- Gorilla WebSocket 庫：一個(gè) Golang 的 WebSocket 庫，提供了一些功能和工具，簡(jiǎn)化了使用 WebSocket 的過程。
構(gòu)建服務(wù)器
在本節(jié)中，我們將開始構(gòu)建聊天工具的服務(wù)器端，使用 Golang 和 Gorilla WebSocket 庫來處理客戶端的連接和消息傳遞。
設(shè)置基本結(jié)構(gòu)
首先，我們需要?jiǎng)?chuàng)建 Golang 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，確保安裝了 Gorilla WebSocket 庫。在項(xiàng)目中創(chuàng)建一個(gè) main.go 文件，并導(dǎo)入 WebSocket 庫。
package main
import (
"log"
"net/http"
"github.com/gorilla/websocket"
)
var clients = make(map[*websocket.Conn]bool)
var broadcast = make(chan Message)
var upgrader = websocket.Upgrader{}
type Message struct {
Email string `json:"email"`
Username string `json:"username"`
Message string `json:"message"`
}
處理連接
接下來，我們將創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)來處理客戶端的連接。這個(gè)函數(shù)將升級(jí) HTTP 連接為 WebSocket 連接，維護(hù)客戶端連接池，并處理新消息的廣播。
func handleConnections(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
ws, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer ws.Close()
clients[ws] = true
for {
var msg Message
err := ws.ReadJSON(&msg)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
delete(clients, ws)
break
}
broadcast <- msg
}
}
處理消息廣播
我們還需要一個(gè)函數(shù)來處理消息的廣播，以便將消息傳遞給所有連接的客戶端。
func handleMessages() {
for {
msg := <-broadcast
for client := range clients {
err := client.WriteJSON(msg)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
client.Close()
delete(clients, client)
}
}
}
}
設(shè)置服務(wù)器
最后，我們需要設(shè)置服務(wù)器并啟動(dòng)監(jiān)聽。
func main() {
http.HandleFunc("/ws", handleConnections)
go handleMessages()
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}
在本節(jié)中，我們建立了一個(gè)基本的服務(wù)器結(jié)構(gòu)，使用 Golang 和 Gorilla WebSocket 庫處理 WebSocket 連接和消息傳遞。接下來，我們將繼續(xù)創(chuàng)建客戶端，并與服務(wù)器建立連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聊天功能。
構(gòu)建客戶端
在本節(jié)中，我們將創(chuàng)建簡(jiǎn)單的 HTML 頁面，并使用 JavaScript 來實(shí)現(xiàn) WebSocket 連接，使用戶能夠在網(wǎng)頁上與服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。
創(chuàng)建 HTML 頁面
首先，創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 HTML 頁面，用于顯示聊天信息和接收用戶輸入。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>WebSocket Chat</title>
</head>
<body>
<input type="text" id="messageInput" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>
<ul id="chatMessages"></ul>
<script>
var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws");
socket.onmessage = function(event) {
var message = JSON.parse(event.data);
var chat = document.getElementById("chatMessages");
var messageNode = document.createElement("li");
messageNode.appendChild(document.createTextNode(message.username + ": " + message.message));
chat.appendChild(messageNode);
};
function sendMessage() {
var messageInput = document.getElementById("messageInput");
var message = messageInput.value;
var username = prompt("Enter your username:");
var email = prompt("Enter your email:");
var data = {
email: email,
username: username,
message: message
};
socket.send(JSON.stringify(data));
}
</script>
</body>
</html>
JavaScript 連接 WebSocket
JavaScript 部分的代碼用于連接服務(wù)器的 WebSocket 并處理消息的發(fā)送和接收。當(dāng)用戶在輸入框中輸入消息并點(diǎn)擊發(fā)送時(shí)，消息將通過 WebSocket 發(fā)送到服務(wù)器，并顯示在聊天界面中。
在本節(jié)中，我們創(chuàng)建了簡(jiǎn)單的 HTML 頁面和 JavaScript 代碼，建立了與服務(wù)器的 WebSocket 連接。用戶現(xiàn)在能夠在網(wǎng)頁上輸入消息，并實(shí)時(shí)地與服務(wù)器進(jìn)行通訊。
實(shí)現(xiàn)進(jìn)階功能
在本節(jié)中，我們將介紹如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)階功能，例如私聊和其他增強(qiáng)功能，為聊天工具增加更多交互性和用戶友好性。
消息記錄：實(shí)現(xiàn)消息記錄和歷史消息查看
實(shí)現(xiàn)消息記錄和歷史消息查看功能需要在服務(wù)器端維護(hù)消息記錄，并在客戶端請(qǐng)求時(shí)向客戶端提供歷史消息。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，演示如何在 Golang WebSocket 服務(wù)器端維護(hù)消息記錄并提供歷史消息查看功能：
維護(hù)消息記錄
var history []Message var mutex sync.Mutex
提供歷史消息查看
func handleMessages() {
for {
msg := <-broadcast
mutex.Lock()
history = append(history, msg)
mutex.Unlock()
for client := range clients {
err := client.WriteJSON(msg)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
client.Close()
mutex.Lock()
delete(clients, client)
mutex.Unlock()
}
}
}
}
在上述代碼中，使用 sync.Mutex 來確保對(duì)歷史消息的安全訪問。當(dāng)新客戶端連接時(shí)，它會(huì)首先收到歷史消息。在接收到新消息時(shí)，它將更新歷史消息，并將其發(fā)送給所有連接的客戶端。
在線用戶列表
要實(shí)現(xiàn)在線用戶列表功能，可以通過跟蹤連接到服務(wù)器的客戶端來維護(hù)當(dāng)前在線用戶的列表。在 Golang 服務(wù)器端，可以維護(hù)一個(gè)用戶列表，每當(dāng)新的客戶端連接或斷開連接時(shí)更新這個(gè)列表。然后，可以將在線用戶列表信息通過 WebSocket 發(fā)送給所有客戶端，以便在客戶端界面上顯示當(dāng)前在線用戶。
以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，演示了如何在 Golang WebSocket 服務(wù)器中維護(hù)在線用戶列表并向客戶端發(fā)送在線用戶信息：
var onlineUsers []string
var clients = make(map[*websocket.Conn]string)
func handleConnections(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
...
var username string
if name := r.URL.Query().Get("username"); name != "" {
username = name
clients[ws] = username // 將連接與用戶名關(guān)聯(lián)
mutex.Lock()
onlineUsers = append(onlineUsers, username)
sendOnlineUsersList()
mutex.Unlock()
} else {
log.Printf("Username not provided.")
return
}
for {
var msg Message
err := ws.ReadJSON(&msg)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
mutex.Lock()
delete(clients, ws)
onlineUsers = removeUser(onlineUsers, username)
sendOnlineUsersList()
mutex.Unlock()
break
}
...
}
...
}
func sendOnlineUsersList() {
userListMessage := Message{
Type: "userlist",
Users: onlineUsers,
}
for client := range clients {
err := client.WriteJSON(userListMessage)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
client.Close()
mutex.Lock()
delete(clients, client)
mutex.Unlock()
}
}
}
func removeUser(users []string, username string) []string {
for i, user := range users {
if user == username {
return append(users[:i], users[i+1:]...)
}
}
return users
}
這段代碼是一個(gè)簡(jiǎn)化的示例，它展示了在 Golang 中維護(hù)在線用戶列表和向客戶端發(fā)送在線用戶信息的基本邏輯。在客戶端，可以通過 JavaScript 接收并處理這些在線用戶列表信息，然后在界面上顯示當(dāng)前在線的用戶列表。
私聊功能
要實(shí)現(xiàn)私聊功能，我們需要對(duì)消息進(jìn)行處理，識(shí)別私聊的目標(biāo)用戶，并將消息發(fā)送給特定用戶而非廣播給所有用戶。
type Message struct {
Username string `json:"username"`
Message string `json:"message"`
Type string `json:"type"`
ToUser string `json:"toUser"`
Users []string `json:"users"`
}
func handleConnections(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
...
// 在線用戶邏輯不變
for {
...
if msg.Type == "message" {
if msg.Username != "" && msg.Message != "" {
if msg.ToUser != "" {
sendMessageToUser(msg)
} else {
broadcast <- msg
}
}
}
}
...
}
func sendMessageToUser(msg Message) {
for client, user := range clients {
if user == msg.ToUser || user == msg.Username {
err := client.WriteJSON(msg)
if err != nil {
log.Printf("error: %v", err)
client.Close()
mutex.Lock()
delete(clients, client)
onlineUsers = removeUser(onlineUsers, user)
mutex.Unlock()
}
}
}
}
樣式美化
在頁面上顯示在線用戶列表和歷史消息需要對(duì)前端代碼做一些調(diào)整。可以使用 JavaScript 動(dòng)態(tài)更新頁面，將接收到的在線用戶列表和歷史消息添加到頁面上的列表中。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，展示如何更新頁面以顯示在線用戶列表和歷史消息：
HTML 結(jié)構(gòu)
<input type="text" id="usernameInput" placeholder="Enter your username" />
<button onclick="connectWebSocket()">Connect</button>
<div id="chatContainer">
<div>
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Type a message..." disabled />
<button onclick="sendMessage()" disabled>Send</button>
<div id="chatMessages"></div>
</div>
<div>
<h3>Online Users</h3>
<ul id="onlineUsers"></ul>
</div>
</div>
CSS 樣式
body {
font-family: Arial, sans-serif;
margin: 20px;
}
#chatContainer {
display: flex;
}
#chatMessages,
#onlineUsers {
border: 1px solid #ccc;
border-radius: 5px;
padding: 10px;
width: 300px;
height: 300px;
overflow-y: scroll;
}
#chatMessages {
margin-right: 10px;
}
ul {
list-style: none;
padding: 0;
}
li {
margin-bottom: 5px;
}
input[type="text"] {
padding: 8px;
margin-bottom: 10px;
}
button {
padding: 8px;
}
.messageContainer {
margin-bottom: 10px;
}
.username {
font-weight: bold;
color: #333;
}
.messageText {
margin-left: 10px;
}
.onlineUser {
cursor: pointer;
}
Javascript 部分
var socket;
var username = '';
function connectWebSocket() {
username = document.getElementById("usernameInput").value;
if (username) {
socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws?username=" + username);
socket.onopen = function (event) {
document.getElementById("messageInput").disabled = false;
document.querySelector('button[onclick="sendMessage()"]').disabled = false;
};
socket.onmessage = function (event) {
var data = JSON.parse(event.data);
var chat = document.getElementById("chatMessages");
var onlineUsersList = document.getElementById("onlineUsers");
if (data.type === "userlist") {
onlineUsersList.innerHTML = '';
data.users.forEach(function (user) {
var userNode = document.createElement("li");
userNode.classList.add("onlineUser");
userNode.appendChild(document.createTextNode(user));
userNode.onclick = function () {
document.getElementById("messageInput").value = `@${user} `;
};
onlineUsersList.appendChild(userNode);
});
} else if (data.type === "message") {
var messageNode = document.createElement("div");
messageNode.classList.add("messageContainer");
var usernameNode = document.createElement("span");
usernameNode.classList.add("username");
usernameNode.appendChild(document.createTextNode(data.username + ": "));
messageNode.appendChild(usernameNode);
var messageTextNode = document.createElement("span");
messageTextNode.classList.add("messageText");
messageTextNode.appendChild(document.createTextNode(data.message));
messageNode.appendChild(messageTextNode);
chat.appendChild(messageNode);
}
};
} else {
alert('Please enter a username to connect.');
}
}
function sendMessage() {
var messageInput = document.getElementById("messageInput");
var message = messageInput.value;
if (message) {
var toUser = extractToUser(message);
var data = {
type: "message",
username: username,
message: message,
toUser: toUser
};
socket.send(JSON.stringify(data));
messageInput.value = '';
} else {
alert('Please type a message to send.');
}
}
function extractToUser(message) {
var atIndex = message.indexOf('@');
if (atIndex !== -1) {
var spaceIndex = message.indexOf(' ', atIndex);
if (spaceIndex !== -1) {
return message.substring(atIndex + 1, spaceIndex);
} else {
return message.substring(atIndex + 1);
}
}
return "";
}
部署與測(cè)試
在這一部分，我們將介紹如何部署服務(wù)器和進(jìn)行測(cè)試，確保聊天工具能夠在實(shí)際環(huán)境中正常運(yùn)行。
部署服務(wù)器
將 Golang 代碼部署到您選擇的服務(wù)器上。確保服務(wù)器上已安裝 Golang 運(yùn)行環(huán)境，并啟動(dòng)服務(wù)，監(jiān)聽指定的端口（在本例中是 :8080）。
go run main.go
或者使用編譯后的可執(zhí)行文件：
go build main.go ./main
客戶端測(cè)試
在瀏覽器中打開聊天工具的前端頁面。輸入用戶名，然后發(fā)送消息，確認(rèn)消息能夠發(fā)送并在界面上展示。
輸入用戶名點(diǎn)擊connect，在online users列表里會(huì)展示在線用戶。
輸入消息會(huì)在聊天記錄里展示。為了演示私聊功能，我們?cè)賱?chuàng)建一個(gè)用戶加入聊天。
此時(shí)在小明聊天頁面，點(diǎn)擊online users里的小王展開私聊（聊天框里會(huì)出現(xiàn)@小王）
可以看到，在小藍(lán)的聊天頁面是看不到兩人的私聊的。
總結(jié)
在本教程中，我們?cè)敿?xì)介紹了如何使用 Golang 和 WebSocket 技術(shù)構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單但功能完善的實(shí)時(shí)聊天工具。我們逐步展示了構(gòu)建服務(wù)器、客戶端以及一些進(jìn)階功能的基本方法。
我們學(xué)到了：
- WebSocket的應(yīng)用：我們深入了解了 WebSocket 技術(shù)，并利用它在 Golang 服務(wù)器端和客戶端之間建立實(shí)時(shí)通訊。
- 服務(wù)器端構(gòu)建：使用 Golang 和 Gorilla WebSocket 庫構(gòu)建了服務(wù)器端，處理連接、消息傳遞和在線用戶列表。
- 客戶端構(gòu)建：創(chuàng)建了簡(jiǎn)單的 HTML 頁面和 JavaScript 代碼，實(shí)現(xiàn)了與服務(wù)器的 WebSocket 連接和消息的發(fā)送接收。
- 進(jìn)階功能：介紹了私聊、樣式和格式、消息記錄和歷史消息查看、在線用戶列表等進(jìn)階功能的實(shí)現(xiàn)方法。
- 部署與測(cè)試：指導(dǎo)了服務(wù)器端的部署以及客戶端功能的測(cè)試方法，確保聊天工具能夠在實(shí)際環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。
這個(gè)簡(jiǎn)單的聊天工具只是一個(gè)開始，我們可以根據(jù)需求和創(chuàng)意進(jìn)一步擴(kuò)展和優(yōu)化功能，比如加強(qiáng)安全性、添加文件傳輸功能等。希望這個(gè)教程能夠幫助您開始使用 Golang 和 WebSocket 構(gòu)建實(shí)時(shí)應(yīng)用，為您未來的項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。
源碼
本文源碼已經(jīng)上傳到：Github
以上就是基于Golang編寫一個(gè)聊天工具的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go聊天的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
相關(guān)文章
利用GO語言實(shí)現(xiàn)多人聊天室實(shí)例教程
聊天室的實(shí)現(xiàn)大家應(yīng)該都遇到過，這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于利用GO語言實(shí)現(xiàn)多人聊天室的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來一起看看吧。2018-03-03
Golang打包go項(xiàng)目部署到linux服務(wù)器正確方法
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Golang打包go項(xiàng)目部署到linux服務(wù)器的正確方法,Go?是一個(gè)開源的編程語言,它能讓構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠且高效的軟件變得容易,具有簡(jiǎn)潔、快速、安全，并行、有趣、開源,內(nèi)存管理、v數(shù)組安全、編譯迅速的特征,需要的朋友可以參考下2023-10-10
這篇文章主要介紹了GO語言求100以內(nèi)的素?cái)?shù),主要通過篩選法來實(shí)現(xiàn),涉及GO語言基本的循環(huán)與函數(shù)調(diào)用方法,需要的朋友可以參考下2014-12-12
備忘錄模式是一種行為設(shè)計(jì)模式, 允許在不暴露對(duì)象實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的情況下保存和恢復(fù)對(duì)象之前的狀態(tài),本文主要通過一些圖片來給大家介紹一下Go的備忘錄模式,需要的朋友可以參考下2023-08-08
Go實(shí)現(xiàn)MD5加密的三種方法小結(jié)
本文主要介紹了Go實(shí)現(xiàn)MD5加密的三種方法小結(jié)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-03-03
這篇文章主要為大家介紹了從零封裝Gin框架配置初始化全局變量,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2024-01-01
這篇文章主要為大家介紹了go zero微服務(wù)框架logx日志組件剖析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪2022-09-09
這篇文章主要為大家介紹了go語法入門any類型的使用場(chǎng)景示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2023-09-09
這篇文章主要為大家介紹了go語言分布式id生成器及分布式鎖介紹，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪2023-04-04
Go語言使用釘釘機(jī)器人推送消息的實(shí)現(xiàn)示例
本文主要介紹了Go語言使用釘釘機(jī)器人推送消息的實(shí)現(xiàn)示例，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-09-09