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如何進行基于Serverless與Websocket的聊天工具實現，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。
傳統業務實現 Websocket 并不難，然而函數計算基本上都是事件驅動，不支持長鏈接操作。如果將函數計算與 API 網關結合，是否可以有 Websocket 的實現方案呢？
WebSocket 協議是基于 TCP 的一種新的網絡協議。它實現了瀏覽器與服務器全雙工 (full-duplex) 通信，即允許服務器主動發送信息給客戶端。WebSocket 在服務端有數據推送需求時，可以主動發送數據至客戶端。而原有 HTTP 協議的服務端對于需推送的數據，僅能通過輪詢或 long poll 的方式來讓客戶端獲得。
由于云函數是無狀態且以觸發式運行，即在有事件到來時才會被觸發。因此，為了實現 WebSocket，云函數 SCF 與 API 網關相結合，通過 API 網關承接及保持與客戶端的連接。您可以認為云函數與 API 網關一起實現了服務端。當客戶端有消息發出時，會先傳遞給 API 網關，再由 API 網關觸發云函數執行。當服務端云函數要向客戶端發送消息時，會先由云函數將消息 POST 到 API 網關的反向推送鏈接，再由 API 網關向客戶端完成消息的推送。
具體的實現架構如下：
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；
數據上行：客戶端通過已經建立的連接向服務端發送數據；
數據下行：服務端通過已經建立的連接向客戶端發送數據；
客戶端斷開：客戶端要求斷開已經建立的連接；
服務端斷開：服務端要求斷開已經建立的連接。
對于 WebSocket 整個生命周期的事件，云函數和 API 網關的處理過程如下：
連接建立：客戶端與 API 網關建立 WebSocket 連接，API 網關將連接建立事件發送給 SCF；
數據上行：客戶端通過 WebSocket 發送數據，API 網關將數據轉發送給 SCF；
數據下行：SCF 通過向 API 網關指定的推送地址發送請求，API 網關收到后會將數據通過 WebSocket 發送給客戶端；
客戶端斷開：客戶端請求斷開連接，API 網關將連接斷開事件發送給 SCF；
服務端斷開：SCF 通過向 API 網關指定的推送地址發送斷開請求，API 網關收到后斷開 WebSocket 連接。
因此，云函數與 API 網關之間的交互，需要由 3 類云函數來承載：
注冊函數：在客戶端發起和 API 網關之間建立 WebSocket 連接時觸發該函數，通知 SCF WebSocket 連接的 secConnectionID。通常會在該函數記錄 secConnectionID 到持久存儲中，用于后續數據的反向推送；
清理函數：在客戶端主動發起 WebSocket 連接中斷請求時觸發該函數，通知 SCF 準備斷開連接的 secConnectionID。通常會在該函數清理持久存儲中記錄的該 secConnectionID；
傳輸函數：在客戶端通過 WebSocket 連接發送數據時觸發該函數，告知 SCF 連接的 secConnectionID 以及發送的數據。通常會在該函數處理業務數據。例如，是否將數據推送給持久存儲中的其他 secConnectionID。
根據騰訊云官網提供的該功能的整體架構圖：
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：
# -*- 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：
# -*- 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：
# -*- 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的環境變量中：
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 + API 網關進行 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 進行實時日志系統的制作等。
單獨的函數計算，僅僅是一個計算平臺，只有和周邊的 BaaS 結合，才能展示出 Serverless 架構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，創造出更多有趣的應用。
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