前言:
自己去实现即时通讯有很多选择:
1)首先面临的就是传输协议的选择,TCP还是UDP?
2)其次是我们需要去选择使用哪种聊天协议:
基于Scoket或者WebScoket或者其他的私有协议、
MQTT
还是广为人诟病的XMPP?
基于Scoket原生:代表框架CocoaAsyncSocket。
基于WebScoket:代表框架SocketRocket。
基于MQTT:代表框架MQTTKit。
基于XMPP:代表框架XMPPFramework。
3)我们是自己去基于OS底层Socket进行封装还是在第三方框架的基础上进行封装?
4)传输数据的格式,我们是用Json、还是XML、还是谷歌推出的ProtocolBuffer?
5)我们还有一些细节问题需要考虑,例如TCP的长连接如何保持,心跳机制,Qos机制,重连机制等等...当然,除此之外,我们还有一些安全问题需要考虑。
所以说到底,iOS要做一个真正的IM产品,一般都是基于Scoket或者WebScoket等,再之上加上一些私有协议来保证的
心跳就是用来检测TCP连接的双方是否可用。那又会有人要问了,TCP不是本身就自带一个KeepAlive机制吗?
这里我们需要说明的是TCP的KeepAlive机制只能保证连接的存在,但是并不能保证客户端以及服务端的可用性
而国内的运营商一般NAT超时的时间为5分钟,所以通常我们心跳设置的时间间隔为3-5分钟。
接着我们来讲讲PingPong机制:
很多小伙伴可能又会感觉到疑惑了,那么我们在这心跳间隔的3-5分钟如果连接假在线(例如在地铁电梯这种环境下)。那么我们岂不是无法保证消息的即时性么?这显然是我们无法接受的,所以业内的解决方案是采用双向的PingPong机制
当服务端发出一个Ping,客户端没有在约定的时间内返回响应的ack,则认为客户端已经不在线,这时我们Server端会主动断开Scoket连接,并且改由APNS推送的方式发送消息。
同样的是,当客户端去发送一个消息,因为我们迟迟无法收到服务端的响应ack包,则表明客户端或者服务端已不在线,我们也会显示消息发送失败,并且断开Scoket连接
重连机制:
理论上,我们自己主动去断开的Scoket连接(例如退出账号,APP退出到后台等等),不需要重连。其他的连接断开,我们都需要进行断线重连。
一般解决方案是尝试重连几次,如果仍旧无法重连成功,那么不再进行重连。
WebScoket最具代表性的一个第三方框架SocketRocket
方法也很简单,分为两个部分:
一部分为SRWebSocket的初始化,以及连接,关闭连接,发送消息等方法。
另一部分为SRWebSocketDelegate,其中包括一些回调:
收到消息的回调,连接失败的回调,关闭连接的回调,收到pong的回调,是否需要把data消息转换成string的代理方法。
首先来封装一个TYHSocketManager单例:
TYHSocketManager.h
#import <Foundation/Foundation.h>
typedef enum : NSUInteger {
disConnectByUser ,
disConnectByServer,
} DisConnectType;
@interface TYHSocketManager : NSObject
+ (instancetype)share;
- (void)connect;
- (void)disConnect;
- (void)sendMsg:(NSString *)msg;
- (void)ping;
@end
#import "TYHSocketManager.h"
#import "SocketRocket.h"
#define dispatch_main_async_safe(block)\
if ([NSThread isMainThread]) {\
block();\
} else {\
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block);\
}
static NSString * Khost = @"127.0.0.1";
static const uint16_t Kport = 6969;
@interface TYHSocketManager()<SRWebSocketDelegate>
{
SRWebSocket *webSocket;
NSTimer *heartBeat;
NSTimeInterval reConnectTime;
}
@end
@implementation TYHSocketManager
+ (instancetype)share
{
static dispatch_once_t onceToken;
static TYHSocketManager *instance = nil;
dispatch_once(&onceToken, ^{
instance = [[self alloc]init];
[instance initSocket];
});
return instance;
}
//初始化连接
- (void)initSocket
{
if (webSocket) {
return;
}
webSocket = [[SRWebSocket alloc]initWithURL:[NSURL URLWithString:[NSString stringWithFormat:@"ws://%@:%d", Khost, Kport]]];
webSocket.delegate = self;
//设置代理线程queue
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
queue.maxConcurrentOperationCount = 1;
[webSocket setDelegateOperationQueue:queue];
//连接
[webSocket open];
}
//初始化心跳
- (void)initHeartBeat
{
dispatch_main_async_safe(^{
[self destoryHeartBeat];
__weak typeof(self) weakSelf = self;
//心跳设置为3分钟,NAT超时一般为5分钟
heartBeat = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3*60 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
NSLog(@"heart");
//和服务端约定好发送什么作为心跳标识,尽可能的减小心跳包大小
[weakSelf sendMsg:@"heart"];
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:heartBeat forMode:NSRunLoopCommonModes];
})
}
//取消心跳
- (void)destoryHeartBeat
{
dispatch_main_async_safe(^{
if (heartBeat) {
[heartBeat invalidate];
heartBeat = nil;
}
})
}
#pragma mark - 对外的一些接口
//建立连接
- (void)connect
{
[self initSocket];
//每次正常连接的时候清零重连时间
reConnectTime = 0;
}
//断开连接
- (void)disConnect
{
if (webSocket) {
[webSocket close];
webSocket = nil;
}
}
//发送消息
- (void)sendMsg:(NSString *)msg
{
[webSocket send:msg];
}
//重连机制
- (void)reConnect
{
[self disConnect];
//超过一分钟就不再重连 所以只会重连5次 2^5 = 64
if (reConnectTime > 64) {
return;
}
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(reConnectTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
webSocket = nil;
[self initSocket];
});
//重连时间2的指数级增长
if (reConnectTime == 0) {
reConnectTime = 2;
}else{
reConnectTime *= 2;
}
}
//pingPong
- (void)ping{
[webSocket sendPing:nil];
}
#pragma mark - SRWebSocketDelegate
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceiveMessage:(id)message
{
NSLog(@"服务器返回收到消息:%@",message);
}
- (void)webSocketDidOpen:(SRWebSocket *)webSocket
{
NSLog(@"连接成功");
//连接成功了开始发送心跳
[self initHeartBeat];
}
//open失败的时候调用
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didFailWithError:(NSError *)error
{
NSLog(@"连接失败.....\n%@",error);
//失败了就去重连
[self reConnect];
}
//网络连接中断被调用
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didCloseWithCode:(NSInteger)code reason:(NSString *)reason wasClean:(BOOL)wasClean
{
NSLog(@"被关闭连接,code:%ld,reason:%@,wasClean:%d",code,reason,wasClean);
//如果是被用户自己中断的那么直接断开连接,否则开始重连
if (code == disConnectByUser) {
[self disConnect];
}else{
[self reConnect];
}
//断开连接时销毁心跳
[self destoryHeartBeat];
}
//sendPing的时候,如果网络通的话,则会收到回调,但是必须保证ScoketOpen,否则会crash
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceivePong:(NSData *)pongPayload
{
NSLog(@"收到pong回调");
}
//将收到的消息,是否需要把data转换为NSString,每次收到消息都会被调用,默认YES
//- (BOOL)webSocketShouldConvertTextFrameToString:(SRWebSocket *)webSocket
//{
// NSLog(@"webSocketShouldConvertTextFrameToString");
//
// return NO;
//}
最后一点需要说的是,这个框架给我们封装的webscoket在调用它的sendPing方法之前,一定要判断当前scoket是否连接,如果不是连接状态,程序则会crash
webScoket服务端实现
答案和其他问题待更新!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.websocket聊天室如果发送失败了,你怎么解决这个问题?
己做个缓存验证,也就是每一条发送的消息带一个请求编号,收到服务器回复了这条消息发送成功,才把发送缓存里面对应的消息删掉。有error报出来时自动取最后一条消息,填充到输入框
2.如何做到发送图片?对于文字和图片怎么存储?
3.websocket的使用,底层是如何处理的
4.websocket是如何实现服务器端推送的?
5. websocket和http的区别是什么?websocket的优点是什么?
6. 为什么使用websocket? websocket是怎么连接的,一定需要通过http协议吗? 短轮询、commet、长轮训都介绍一下。各有什么优缺点?