基於websocket的簡單廣播系統

shierzan發表於2018-11-14
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在年初的時候，我們有點兒小迷茫，於是也跟風去做了一些輕娛樂類的小遊戲。
那時為了實戰對戰，想到需要一個實時性很強的技術實現，於是我去實現了一個websocket server,沒想到後來這些小程式沒有成，但是我們的這個web socket server 演化得無處不在。下面介紹一下這個技術實現。

看理論肯定會有點拗口是不是，我們直接上程式碼就得了。我們現在假設有這麼一個使用者付款的邏輯，在寫使用者付款事件時，我們事先並不知道以後還需要加什麼邏輯，於是我們先把這個行為廣播出去。以下是虛擬碼:

    req := httplib.Post("https://ws.app.12zan.net/eventcast/user/5905e89db43fec42e3055df05ff72afe")
    text, er := zanjson.Encode(order)
    if er != nil {  
        log.Println(ev)
        return
    }
    req.Param("data", string(text))
    resp,_ = req.Response()
複製程式碼

好了，現在，每當有使用者付款時，這個使用者系統都會往/eventcast/user/5905e89db43fec42e3055df05ff72afe這個頻道廣播一條訊息。但是很遺憾，目前沒有客戶端訂閱這類訊息，所有的訊息都被丟棄了。

有一天，我們英明神武的老闆決定要加一個通知，每當有一個新的使用者付款時，都給公司的同胞們發一個郵件通知一下，我們獲得了新的付費使用者，好讓大家小開心一把，尤其是第一個試用客戶付費的時候，我們肯定都要開心地跳起來。這時我們如果去改線上執行好的付款系統，還是有點兒風險的，一旦有修改，我們就得走一下測試流程，不然萬一有問題不是影響公司發財了嗎。沒關係，我們之前不是已經把付款事件廣播出來了嗎，我們現在用起來。寫這麼一段js,線上執行起來，就好了。

const webSocket = require(`ws`);
let ws = new webSocket("wss://ws.app.12zan.net/eventcast/user/5905e89db43fec42e3055df05ff72afe");
ws.on(`open`, function open() {
    console.log("connected");
});
ws.on(`message`, function incoming(data) {
    let user = JSON.parse(data);
    Mail.send("一個叫"+user.name+"的好心人支付了"+user.amount+"元，讓主讚美他！");
});

複製程式碼

好了，現在一旦有人付款，我們全公司都能收到一個郵件，及時得到這一好訊息了。讓我們小小地慶祝一下吧。

接下來又過了幾天，我們想改進一下體驗，使用者一旦付款成功，就傳送一條簡訊，告知使用者他的有效期和我們的24小時客服電話；只需要這麼一段程式碼部署起來執行就好了， 之前的任何程式碼都不用動:

const webSocket = require(`ws`);
let ws = new webSocket("wss://ws.app.12zan.net/eventcast/user/5905e89db43fec42e3055df05ff72afe");
ws.on(`open`, function open() {
    console.log("connected");
});
ws.on(`message`, function incoming(data) {
    let user = JSON.parse(data);
    let expiresAt = (zan.Date.now().add("+365 day").format("YYYY-mm-dd"));
    SMS.send(user.Mobile,"尊敬的"+user.name+"，您成功購買了十二贊旗艦版，有效期至"+expiresAt+",請登陸:https://www.12zan.cn 檢視，如有任何疑問,歡迎致電4006681102");
});
複製程式碼

傳送通知郵件和傳送告知簡訊，都基於使用者付款動作，但是發郵件和發簡訊的程式碼完全隔離，相互之間出完全不知道對方的存在。

是不是很贊？那我們接下來梳理一下邏輯。

概念及主要邏輯

也許我們來不及去翻看websocket的定義，但是我們可以簡單地理解,Websocket是對HTTP協議的一個擴充套件升級，在發起連線時，HTTP部分都是有效的，只是連線成功以後，服務端和客戶端的連線不斷，雙方可以雙向資料傳輸，且服務端可以主動向客戶端推送資料。

我們看一次Websocket發起連線的過程（來自維基百科）:

客戶端向服務端發起連線:

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

服務端的返回:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/

在HTTP協議中常見的欄位，如Cookies,Host等，依然有效。

但是具體到我們的應用上，十二讚的這個websocket server實現了兩個小目標【多遺憾了，並沒有賺到兩個億】：
1. 我們實現的是一個廣播系統，一個廣播系統意味著一個地方去傳送資料，n多個接受端來接受資料。要支援非常多的客戶端同時連上資料來實時接受資料。我們最終的server端的實現，全記憶體實現，沒有用redis或是MySQL類似的資料庫，就是為了實現超多客戶端的支援。
2. 我們希望採用最簡單、最通用的文案，並且，非常高效，支援非常多的客戶端同時連線，我們認為http協議更簡單，所以在傳送的時候，我們是走http協議來傳送資料的。並且，沒有任何安全上的設計，如果資料很重要，請自行加密之後傳送。

當然我們也有一些遺憾：
1. 允許資料丟失。有得必有失，我們允許一個比例的資訊丟失。產生資料丟失時，不影響主邏輯。就像剛才的例子，傳送郵件通知我們有新付款的這個事件沒有觸發並沒有關係，我們到下午才發現有新使用者付款，這時再去開香檳也不遲:(。
2. 容忍時序錯亂。像剛才的例子，有新使用者付款時，是先告訴我們全體同事有新付款，還是先給使用者傳送一條簡訊，並不那麼重要。

好了，回到我們的系統，我們給一點點總結。

我們定義，每個websocket的入口，都是一個URL;去掉協議和HOST部分,剩下的PATH部分代表了不同的頻道。比如，發起websocket時連線到ws://ws.app.12zan.net/channel/hello,那麼這個頻道地址就是/channel/hello;所有連線到ws.app.12zan.net/channel/hello的websocket客戶端，他們會收到一模一樣的訊息，我們稱之為訂閱。

同時，為了簡化發起資料的過程，我們還在websocket server中定義：當一個http 的客戶端，以POST方式請求某一個地址時，我們擷取URL中的PATH部分，得到頻道名，並取POST的資料中的data域，作為要廣播的資料，將之廣播到相應的頻道。

在十二讚的應用:

這個廣播系統，在十二讚的整個技術架構中，後來應用的特別廣。
比如，我們的部署系統zeus,在網頁端實現了一個客戶端，當服務端有應用重啟、關閉、啟動時，都會彈出訊息通知。任何在開啟了這個系統的網頁的人都能看到。比如我和同事小王都正在zeus的網頁上，我新建了一個search系統的一個節點，啟動完畢的時候，我和小王會收到通知，在第三號伺服器上新啟了一個search系統的節點。我在操作，很關心這個，所心這時我可以放心去繼續我的工作。小王正要在三號機器上新部署一個系統，他收到這個通知後，覺得這個機器可能會很忙，於是把自己的新例項部署在了四號機器上。

再比如，我們的日誌伺服器，擔負著收集所有伺服器上日誌的使命。但是如果它掛掉了呢？於是我們在這個日誌伺服器上跑了一個定時器，每5秒鐘向某個頻道廣播一條心跳訊息，告訴世界自己還活著。然後另行跑了一個程式，收聽這個頻道的廣播，如果連續30秒沒有收到這個心跳包，證明這個日誌伺服器掛掉了，就發一條報警簡訊，通知同學去看看這個服務。

再比如，我們在日誌服務上的應用，參見這裡:十二贊日誌系統簡介

轉載自十二贊官方網站【原文連結】

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