Pisanie aplikacji AngularJS za pomocą Socket.IO

Wstęp

AngularJS to świetna platforma JavaScript zapewniająca proste w użyciu i szybkie wiązanie danych. Zaawansowany system dyrektyw umożliwia m.in. tworzenie niestandardowych komponentów wielokrotnego użytku. Socket.IO to kod i kod polyfill do wykorzystania w różnych przeglądarkach, który ułatwia tworzenie aplikacji działających w czasie rzeczywistym. Na szczęście te dwie metody dość dobrze ze sobą współgrają.

Pisałem już o pisaniu aplikacji w języku AngularJS za pomocą Express, ale tym razem postaram się, aby opowiedzieć o integracji Socket.IO w celu dodania do aplikacji AngularJS funkcji w czasie rzeczywistym. W tym samouczku omówimy tworzenie aplikacji do obsługi wiadomości. Jest on oparty na moim wcześniejszym samouczku (korzystanie z podobnego stosu node.js na serwerze), więc jeśli nie znasz środowiska Node.js lub Express, zapoznaj się z nim w pierwszej kolejności.

Otwórz prezentację

Jak zawsze, gotowy produkt możesz pobrać z GitHuba.

Wymagania wstępne

Przygotowanie i zintegrowanie Socket.IO z usługą Express wymaga przygotowania, dlatego stworzyłem Angular Socket.IO Seed.

Aby rozpocząć, sklonuj z GitHuba repozytorium angular-node-seed:

git clone git://github.com/btford/angular-socket-io-seed my-project

lub pobierz jako plik zip.

Po utworzeniu zasobu wyjściowego musisz uzyskać kilka zależności przy użyciu npm. Otwórz terminal w katalogu z plikiem inicjującym i uruchom polecenie:

npm install

Po zainstalowaniu tych zależności możesz uruchomić aplikację szkieletową:

node app.js

i zobacz go w przeglądarce na stronie http://localhost:3000, aby upewnić się, że materiał początkowy działa zgodnie z oczekiwaniami.

Podejmowanie decyzji dotyczących funkcji aplikacji

Istnieje więcej niż kilka sposobów na pisanie aplikacji do obsługi czatu. Opiszmy więc najrzadsze z nich. Będzie dostępny tylko jeden pokój czatu, do którego będą należeć wszyscy użytkownicy. Użytkownicy mogą wybierać i zmieniać swoją nazwę, ale nazwy muszą być niepowtarzalne. Serwer będzie wyegzekwować tę niepowtarzalność i ogłosić, gdy użytkownicy zmienią swoje nazwy. Klient powinien udostępnić listę wiadomości oraz listę użytkowników obecnie korzystających z pokoju czatu.

Prosty interfejs

Dzięki tej specyfikacji możemy stworzyć prosty interfejs w Jade, który udostępnia niezbędne elementy interfejsu. Otwórz views/index.jade i dodaj to w block body:

div(ng-controller='AppCtrl')
.col
  h3 Messages
  .overflowable
    p(ng-repeat='message in messages') : 

.col
  h3 Users
  .overflowable
    p(ng-repeat='user in users') 

.clr
  form(ng-submit='sendMessage()')
    | Message: 
    input(size='60', ng-model='message')
    input(type='submit', value='Send')

.clr
  h3 Change your name
  p Your current user name is 
  form(ng-submit='changeName()')
    input(ng-model='newName')
    input(type='submit', value='Change Name')

Otwórz public/css/app.css i dodaj kod CSS, aby udostępnić kolumny i przepełnienia:

/* app css stylesheet */

.overflowable {
  height: 240px;
  overflow-y: auto;
  border: 1px solid #000;
}

.overflowable p {
  margin: 0;
}

/* poor man's grid system */
.col {
  float: left;
  width: 350px;
}

.clr {
  clear: both;
}

Interakcje z Socket.IO

Chociaż Socket.IO ujawnia zmienną io w window, lepiej jest podać ją w systemie wstrzykiwania zależności AngularJS. Zaczniemy od napisania usługi, która zapakuje obiekt socket zwrócony przez Socket.IO. To świetna sprawa, bo dzięki temu znacznie łatwiej będzie później przetestować kontroler. Otwórz plik public/js/services.js i zastąp jego zawartość następującym:

app.factory('socket', function ($rootScope) {
  var socket = io.connect();
  return {
    on: function (eventName, callback) {
      socket.on(eventName, function () {  
        var args = arguments;
        $rootScope.$apply(function () {
          callback.apply(socket, args);
        });
      });
    },
    emit: function (eventName, data, callback) {
      socket.emit(eventName, data, function () {
        var args = arguments;
        $rootScope.$apply(function () {
          if (callback) {
            callback.apply(socket, args);
          }
        });
      })
    }
  };
});

Zwróć uwagę, że każde wywołanie zwrotne gniazda pakujemy poleceniem $scope.$apply. Informuje to AngularJS, że musi sprawdzić stan aplikacji i zaktualizować szablony, jeśli po przekazaniu do niej wywołania zwrotnego nastąpiła zmiana. Wewnętrznie $http działa w ten sam sposób; po powrocie niektórych XHR wywołuje metodę $scope.$apply, dzięki czemu AngularJS może odpowiednio zaktualizować swoje widoki.

Pamiętaj, że ta usługa nie pakuje całego interfejsu Socket.IO API (to tylko ćwiczenie dla czytnika ;P ). Opisuje jednak metody używane w tym samouczku i wskazuje właściwy kierunek, jeśli chcesz go rozwinąć. Być może uda mi się jeszcze raz napisać kompletny kod, ale to wykracza poza zakres tego samouczka.

Teraz za pomocą kontrolera możemy poprosić o obiekt socket, podobnie jak w przypadku $http:

function AppCtrl($scope, socket) {
  /* Controller logic */
}

W kontrolerze dodajmy funkcje wysyłania i odbierania wiadomości. Otwórz plik js/public/controllers.js i zastąp zawartość tą:

function AppCtrl($scope, socket) {

  // Socket listeners
  // ================

  socket.on('init', function (data) {
    $scope.name = data.name;
    $scope.users = data.users;
  });

  socket.on('send:message', function (message) {
    $scope.messages.push(message);
  });

  socket.on('change:name', function (data) {
    changeName(data.oldName, data.newName);
  });

  socket.on('user:join', function (data) {
    $scope.messages.push({
      user: 'chatroom',
      text: 'User ' + data.name + ' has joined.'
    });
    $scope.users.push(data.name);
  });

  // add a message to the conversation when a user disconnects or leaves the room
  socket.on('user:left', function (data) {
    $scope.messages.push({
      user: 'chatroom',
      text: 'User ' + data.name + ' has left.'
    });
    var i, user;
    for (i = 0; i < $scope.users.length; i++) {
      user = $scope.users[i];
      if (user === data.name) {
        $scope.users.splice(i, 1);
        break;
      }
    }
  });

  // Private helpers
  // ===============

  var changeName = function (oldName, newName) {
    // rename user in list of users
    var i;
    for (i = 0; i < $scope.users.length; i++) {
      if ($scope.users[i] === oldName) {
        $scope.users[i] = newName;
      }
    }

    $scope.messages.push({
      user: 'chatroom',
      text: 'User ' + oldName + ' is now known as ' + newName + '.'
    });
  }

  // Methods published to the scope
  // ==============================

  $scope.changeName = function () {
    socket.emit('change:name', {
      name: $scope.newName
    }, function (result) {
      if (!result) {
        alert('There was an error changing your name');
      } else {

        changeName($scope.name, $scope.newName);

        $scope.name = $scope.newName;
        $scope.newName = '';
      }
    });
  };

  $scope.sendMessage = function () {
    socket.emit('send:message', {
      message: $scope.message
    });

    // add the message to our model locally
    $scope.messages.push({
      user: $scope.name,
      text: $scope.message
    });

    // clear message box
    $scope.message = '';
  };
}

Ta aplikacja będzie dostępna tylko w jednym widoku danych, więc możemy usunąć routing z public/js/app.js i uprościć go do:

// Declare app level module which depends on filters, and services
var app = angular.module('myApp', ['myApp.filters', 'myApp.directives']);

Zapisywanie serwera

Otwórz pokój routes/socket.js. Konieczne jest zdefiniowanie obiektu pozwalającego zachować stan serwera, aby nazwy użytkowników były niepowtarzalne.

// Keep track of which names are used so that there are no duplicates
var userNames = (function () {
  var names = {};

  var claim = function (name) {
    if (!name || userNames[name]) {
      return false;
    } else {
      userNames[name] = true;
      return true;
    }
  };

  // find the lowest unused "guest" name and claim it
  var getGuestName = function () {
    var name,
      nextUserId = 1;

    do {
      name = 'Guest ' + nextUserId;
      nextUserId += 1;
    } while (!claim(name));

    return name;
  };

  // serialize claimed names as an array
  var get = function () {
    var res = [];
    for (user in userNames) {
      res.push(user);
    }

    return res;
  };

  var free = function (name) {
    if (userNames[name]) {
      delete userNames[name];
    }
  };

  return {
    claim: claim,
    free: free,
    get: get,
    getGuestName: getGuestName
  };
}());

Zasadniczo definiuje on zbiór nazw, ale używa interfejsów API lepiej dopasowanych do domeny serwera czatu. Podłączmy go do gniazda serwera, aby odpowiadał na wywołania tego klienta:

// export function for listening to the socket
module.exports = function (socket) {
  var name = userNames.getGuestName();

  // send the new user their name and a list of users
  socket.emit('init', {
    name: name,
    users: userNames.get()
  });

  // notify other clients that a new user has joined
  socket.broadcast.emit('user:join', {
    name: name
  });

  // broadcast a user's message to other users
  socket.on('send:message', function (data) {
    socket.broadcast.emit('send:message', {
      user: name,
      text: data.message
    });
  });

  // validate a user's name change, and broadcast it on success
  socket.on('change:name', function (data, fn) {
    if (userNames.claim(data.name)) {
      var oldName = name;
      userNames.free(oldName);

      name = data.name;

      socket.broadcast.emit('change:name', {
        oldName: oldName,
        newName: name
      });

      fn(true);
    } else {
      fn(false);
    }
  });

  // clean up when a user leaves, and broadcast it to other users
  socket.on('disconnect', function () {
    socket.broadcast.emit('user:left', {
      name: name
    });
    userNames.free(name);
  });
};

W związku z tym zgłoszenie powinno być już kompletne. Wypróbuj, uruchamiając polecenie node app.js. Aplikacja powinna aktualizować się w czasie rzeczywistym, dzięki Socket.IO.

Podsumowanie

Do tej aplikacji do obsługi wiadomości czatu możesz dodać dużo więcej. Możesz na przykład przesyłać puste wiadomości. Możesz użyć ng-valid, aby zapobiec takim sytuacjom po stronie klienta i sprawdzić ich działanie po stronie serwera. Serwer może zachować aktualną historię wiadomości, aby ułatwić nowym użytkownikom dołączenie do aplikacji.

Pisanie aplikacji w języku AngularJS, które korzystają z innych bibliotek, jest łatwe, gdy tylko nauczysz się, jak opakować je w usługę i powiadomić Angular o zmianie modelu. W następnej kolejności zajmę się używaniem AngularJS w połączeniu z popularną biblioteką wizualizacji – D3.js.

Odniesienia

Angular Socket.IO Seed Ukończona aplikacja do obsługi wiadomości błyskawicznych AngularJS Express Socket.IO`