微信小程序示例 - 剪刀石头布
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> 没事打开小程序,和附近的人剪刀石头布,想来就来,想走就走。谁能成为武林高手?!
微信小程序提供了一套在微信上运行小程序的解决方案,有比较完整的框架、组件以及 API,在这个平台上面的想象空间很大。
腾讯云拿到了小程序内测资格,研究了一番之后,发现微信支持 WebSocket 还是很值得玩味的。这个特性意味着我们可以做一些实时同步或者协作的小程序。
这篇文章分享一个简单的剪刀石头布的小游戏的制作,希望能对想要在小程序中使用 WebSocket 的开发者有帮助。
![运行截图](screenshot.gif)
整个游戏非常简单,连接到服务器后自动匹配在线玩家(没有则分配一个机器人),然后两人进行剪刀石头布的对抗游戏。当对方进行拳头选择的时候,头像会旋转,这个过程使用 WebSocket 会变得简单快速。
## 部署和运行
拿到了本小程序源码的朋友可以尝试自己运行起来。
### 整体架构
![整体架构](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/xqscn2zj.he3.jpg)
小程序的架构非常简单,这里有两条网络同步,一条是 HTTPS 通路,用于常规请求。对于 WebSocket 请求,会先走 HTTPS 后再切换协议到 WebSocket 的 TCP 连接,从而实现全双工通信。
### 1. 准备域名和证书
在微信小程序中,所有的网路请求受到严格限制,不满足条件的域名和协议无法请求,具体包括:
* 只允许和在 MP 中配置好的域名进行通信,如果还没有域名,需要注册一个。
* 网络请求必须走 HTTPS 协议,所以你还需要为你的域名申请一个 SSL 证书。
> 腾讯云提供[域名注册](https://www.qcloud.com/product/dm.html)和[证书申请](https://console.qcloud.com/ssl)服务,还没有域名或者证书的可以去使用
域名注册好之后,可以登录[微信公众平台](https://mp.weixin.qq.com)配置通信域名了。
![配置通信域名](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/tjzpgjrz.y5a.jpg)
### 2. Nginx 和 Node 代码部署
本示例长连接服务要运行,需要进行以下几步:
* 部署 Nginx,Nginx 的安装和部署请大家自行搜索(注意需要把 SSL 模块也编译进去)
* 配置 Nginx 反向代理到 `http://127.0.0.1:9595`
* Node 运行环境,可以安装 [Node V6.6.0](https://nodejs.org/)
* 部署 `server` 目录的代码到服务器上,如 `/data/release/qcloud-applet-websocket`
* 使用 `npm install` 安装依赖模块
* 使用 `npm install pm2 -g` 安装 pm2
> 上述环境配置比较麻烦,剪刀石头布的服务器运行代码和配置已经打包成[腾讯云 CVM 镜像](https://buy.qcloud.com/cvm?marketImgId=371),推荐大家直接使用。
> * 镜像部署完成之后,云主机上就有运行 WebSocket 服务的基本环境、代码和配置了。
> * 腾讯云用户可以[免费领取礼包](https://www.qcloud.com/act/event/yingyonghao.html#section-voucher),体验腾讯云小程序解决方案。
> * 镜像已包含「剪刀石头布」和「小相册」两个小程序的服务器环境与代码,需要体验两个小程序的朋友无需重复部署
### 3. 配置 HTTPS
在 `/etc/nginx/conf.d` 下修改配置中的域名、证书、私钥。
![证书 Nginx 配置](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/agfty0fn.gfi.jpg)
配置完成后,即可启动 nginx。
```sh
nginx
```
### 4. 域名解析
我们还需要添加域名记录解析到我们的云服务器上,这样才可以使用域名进行 HTTPS 服务。
在腾讯云注册的域名,可以直接使用[云解析控制台](https://console.qcloud.com/cns/domains)来添加主机记录,直接选择上面购买的 CVM。
![添加域名解析](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/uw25hdj2.k1u.jpg)
解析生效后,我们在浏览器使用域名就可以进行 HTTPS 访问。
![HTTPS 访问效果图](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/bxfkmjea.g41.jpg)
### 5. 启动 WebSocket 服务
在镜像的 nginx 配置中(`/etc/nginx/conf.d`),已经把 `/applet/websocket` 的请求转发到 `http://127.0.0.1:9595` 处理。我们需要把 Node 实现的 WebSocket 服务在这个端口里运行起来。
进入镜像中源码位置:
```bash
cd /data/release/qcloud-applet-websocket
```
使用 `pm2` 启动服务:
```bash
pm2 start process.json
```
![启动效果](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/1fdg1alb.1gq.jpg)
> 如果不是使用腾讯云的镜像,还需要把源码编译成 js
> * 使用 `npm install typescript -g` 安装 [TypeScript](http://www.typescriptlang.org/)
> * 在源码目录使用 `tsc` 进行编译
### 6. 启动微信小程序
在微信开发者工具中修改小程序源码中的 `config.js` 配置,把通讯域名修改成上面申请的域名。完成后点击调试即可连接到 WebSocket 服务进行游戏。
![修改通信域名](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/pmbcwr2k.mj0.jpg)
配置完成后,运行小程序就可以看到成功搭建的提示!
![成功搭建微信小程序](http://easyimage-10028115.file.myqcloud.com/internal/sslzo4ip.xvh.jpg)
## 为什么要用 WebSocket
使用传统的 HTTP 轮询或者长连接的方式也可以实现类似服务器推送的效果,但是这类方式都存在资源消耗过大或推送延迟等问题。而 WebSocket 直接使用 TCP 连接保持全双工的传输,可以有效地减少连接的建立,实现真正的服务器通信,对于有低延迟有要求的应用是一个很好的选择。
目前浏览器对 WebSocket 的支持程度已经很好,加上微信小程序的平台支持,这种可以极大提高客户端体验的通信方式将会变得更加主流。
Server 端需要实现 WebSocket 协议,才能支持微信小程序的 WebSocket 请求。鉴于 [SocketIO](http://socket.io/) 被广泛使用,剪刀石头布的小程序,我们选用了比较著名的 [SocketIO](http://socket.io/) 作为服务端的实现。
Socket IO 的使用比较简单,仅需几行代码就可启动服务。
```js
export class Server {
init(path: string) {
/** Port that server listen on */
this.port = process.env.PORT;
/** HTTP Server instance for both express and socket io */
this.http = http.createServer();
/** Socket io instance */
this.io = SocketIO(this.http, { path });
/** Handle incomming connection */
this.io.on("connection", socket => {
// handle connection
});
}
start() {
this.http.listen(this.port);
console.log(`---- server started. listen : ${this.port} ----`);
}
}
const server = new Server();
server.init("/applet/ws/socket.io");
server.start();
```
但是,SocketIO 和一些其它的服务器端实现,都有其配套的客户端来完成上层协议的编码解码。但是由于微信的限制(不能使用 window 等对象), SocketIO 的客户端代码在微信小程序平台上是无法运行的。
经过对 SocketIO 通信进行抓包以及研究其客户端源码,笔者封装了一个大约 100 行适用于微信小程序平台的 `WxSocketIO` 类,可以帮助开发者快速使用 SocketIO 来进行 WebSocket 通信。
```js
const socket = new WxSocketIO();
socket.on('hi', packet => console.log('server say hi: ' + packet.message));
socket.emit('hello', { from: 'techird' });
```
如果想要使用微信原生的 API,那么在服务器端也可以直接使用 [ws](https://github.com/websockets/ws) 来实现 W3C 标准的接口。不过 SocketIO 支持多进程的特性,对于后续做横向�
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