从前端到后台：一个聊天项目带你撸全栈

差不多花了整整两个星期，终于把这个聊天APP的后台架构搭建出来了。虽然花的时间比较多，但这也是我第一次写后台，其实也并没有想象中的那么难，但也还是很折腾，尤其是在数据库这一块，几乎全部都是英文文档（看得都只想**）。

项目概述

该聊天App高仿iOS端的微信，当然没这么复杂，目前已实现功能有：

  • 用户注册、登录、注销功能；
  • 自动缓存已登录用户，关闭浏览器窗口失效；
  • 聊天室：所以在线用户之间聊天；
  • 与在线用户之间聊天；
  • 获取所有在线用户；
  • 获取好友列表；
  • 添加好友：后台接口已完成，前端目前尚未实现。

现在几乎每天都在更新，争取把它做得更像一个正规的聊天应用。不过由于该应用是基于Web页面的，用户体验和数据持久化等诸多方面肯定没法跟客户端应用相比。

前端Web界面

前端界面在一个多月前就已经差不多写出来了，苦于一直没有后台接口（API）的支持，所以仅仅只是一个界面展示，并无实际聊天的功能。

对前端我就不做深入的介绍了，主要是基于Vue来实现的。而且对于一个前端开发者来说，后台实现可能更具有挑战性。

后台实现

为了实现真实的聊天功能，我决定自己来搭建后台，这也是我第一次写后台。整个后台应用基于Node.js平台，采用express模块来搭建HTTP服务器，聊天功能采用WebSocket实现，数据库使用的是MongoDB。

主要使用的技术栈包括：Node.js、express、express-session、express-ws、mongodb、mongoose。

后台逻辑分析

初次写后台，最难的可能就是架构了，因为你要对整个应用的需求、实现的功能、数据的模型等有一个清晰的思路逻辑。我可能也就是在这方面花的时间是最多的，总是不知道该如何下手。很多次都是写着写着就写不下去了，因为逻辑行不通了。

遇到的问题和难点

  • 如何判断用户是否是登录状态？如何记住用户的登录状态？
  • 如何断定当前登录的用户是否成功连接了WebSocket服务器？
  • 当一个来自客户端的websocket请求时，如何判断该用户是否已登录？需要一个身份识别功能，否则谁都可以任意接入websockt服务器了。
  • HTTP服务器与WebSocket服务器之间如何并存？又如何交互？因为只有聊天功能和消息推送功能使用ws，其他所有的请求都是与http服务器通信。
  • ws服务器如何判断消息的转发目标？如果目标用户不在线又如何处理？
  • 如何搭建数据库？对于初次接触的人来说这也是个难题。
  • 如何连接和操作数据库？起码要基本的增删改查。
  • 密码加密问题，这同样是一个很大的难题。

其实问题还有很多很多，这可能对于后台开发人员来说都显得小儿科，但这些真是我开发过程中遇到的问题，当然还不止如此。到目前为止，有的问题已经解决了，有的问题仍未解决，或没有找到更好的解决方案。

其实，学习也就是一个发现问题，然后解决问题的过程。当你把一个一个的问题都解决之后，你也就在不知不觉中慢慢成长起来了。贵在坚持，也难在坚持。

模块介绍

对于上面的问题，我也是自己网上找资料，目前主要引用到了这些模块框架：

  • express：基本上是整个后台应用的支撑，HTTP和ws都是建立在此基础之上。一个Node.js上很强大的东西，可以让你快速创建一个Web应用。
  • express-session：这个是express的插件，主要用来解决上面说到的判断用户是否登录的问题。
  • express-ws：这也是一个express的插件，用来构件一个ws服务器。之前采用的是ws框架，但与express交互性太差，不好在ws和http之间通信。
  • body-parser：一个express框架，主要用来解析POST请求发过来的数据。
  • mongoose：一个用来操作mongodb数据库的框架。还有一个叫做mongolass的框架，比这个量级要轻。

主目录结构

由于是第一次写后台，后台结构分的并不是很清晰。

  • index.js：入口文件，创建一个http服务器和一个ws服务器，并连接到数据库。
  • model：该目录主要写一些与数据库交互的代码。
  • routes：这个目录主要处理路由，大部分的操作都是在该目录下进行的。

主要的架构就是这样，基本操作都在routes目录下，因为后台也就是为前端写接口。在routes目录下又分了不同的子路由，比如：friend、user、ws、message等，分别处理不同的请求。

看起来很简单，但做起来真的不容易，最可怕的是代码量大了，你会陷入一个大量重复代码和无限回调的噩梦，我想大部分人都经历过js的回调噩梦。目前也只是有了个初步的逻辑架构，后面可能会根据需求的不同而变更。代码也需要优化，有的自己一遍一遍写起来就恶心。

两个容易误会的概念

本篇文章主要作个整体的介绍，因为该Web应用目前仍在开发中，很多功能还不确定，等后面整个逻辑清晰了再作总结。下面说两个很经典的问题，也是前端很容易误会的问题，至少我是误会了很久。

跨域

在这之前，对跨域访问是一知半解，不知道到底该如何解决这个问题。这里要提出，跨域访问不是前端的问题，其实大部分都是后台的问题。对于跨域，网上有两种解决方案：JSONP和Ajax。对于JSONP没什么研究，不作介绍，好像也并不是很实用，这里主要介绍Ajax跨域的问题。

下面是我后台解决跨域问题的方案：

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app.use((req, res, next) => {
    res.set({
        // 跨域cookie 不能为通配符 *
        'Access-Control-Allow-Origin': 'http://localhost:8808',
        'Access-Control-Allow-Methods': 'GET,POST',
        // 跨域cookie必须为true
        'Access-Control-Allow-Credentials': true
    });
    next();
});

简单的说一下，跨域其实浏览器是可以正常的收到来自于服务的响应，只是无法正确的解析。通过在服务器端对响应头写入'Access-Control-Allow-Origin': '*'和'Access-Control-Allow-Methods': 'GET,POST'，浏览器才能正确的解析服务器的响应。记住是在服务器端对响应头的操作，我之前一直误会是在前端的请求头中写入，现在想想有点傻逼了。

对于'Access-Control-Allow-Credentials': true，是用来处理跨域中cookie的问题。因为默认情况下，cookie是不允许在跨域访问中传输的。要解决这个问题，Access-Control-Allow-Origin的值就不能为通配符*，并且前端通过Ajax发起请求时也要做处理。

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$.ajax(url, {
    method: 'GET',
    xhrFields: {
        withCredentials: true
    },
    ...
})

之前对Cookie的认识一直就是一种类似于缓存的东西，但具体是做什么，怎么用，并不清楚。这是要指出两点：

  • Cookie基本上都是由后台来管理的，前端不需要任何操作
  • Cookie信息会在每次发起的请求中自动携带

那么，这下就清晰多了。如果你仅仅只是搞前端，基本上是用不到Cookie的。虽然也可以通过js代码读取到cookie数据，但大部分服务器都是禁用掉此操作，也就是让你在前端无法通过js代码读取到cookie的内容，读取到的是空字符串。

因为cookie是每次发起请求都会自动携带的，所以服务器就可以通过cookie来识别用户的身份、是否处于登录状态等，就像你进入某个网站有时候会自动识别你的身份并登录。而cookie也是可以设置过期时间的，所以服务器端就可以控制你的身份多久失效，失效之后你就要重新登录了。

你可以自己尝试在浏览器的控制台通过document.cookie来获取一下网站的cookie信息。也可以尝试清除浏览器的cookie，然后再刷新你登录的网站，看是否需要重新登录。

我这个项目中用到的express-session就是通过cookie来识别用户身份的。使用express-session的好处就是你不需要自己要操作cookie，使用起来简单。

后记

我一般写文章都是针对自己实际遇到的问题来的，我目前也是在不断的学习中，过几天就会写一篇文章作个总结。

大前端
#全栈 #express #mongodb
从前端到后台：一个聊天项目带你撸全栈
https://codingmo.com/article/20170528/0362caee75c4/
作者
颜漠笑年
发布于
2017年5月28日
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