让我们学习如何使用 Redis、WebSocket 和 Go 构建聊天应用程序[第 1 部分]

该WebSocket协议提供双向（服务器和客户端均可交换消息）和全双工（服务器或客户端可同时发送消息）通信通道，使其适用于聊天应用程序等实时场景。已连接的聊天用户（客户端）可以向应用程序（WebSocket服务器）发送消息，也可以彼此交换消息——类似于点对点设置。

在本博客中，我们将探讨如何使用WebSocket和构建一个简单的聊天应用程序Go。该解决方案还将使用Redis（稍后会详细介绍）。

后续博文（第二部分）将演示如何将此应用程序部署到Azure 应用服务，该应用服务将使用虚拟网络集成与 Azure Redis 缓存通信。

你将学到：

Redis 数据结构 - 此应用程序使用SET和PUBSUB
使用go-redis客户端与 Redis 交互
该gorilla WebSocket库提供了完整且经过测试的 WebSocket 协议实现。
Azure Cache for Redis是云端托管的 Redis 服务。

为什么选择 Redis？

我们来看一个聊天应用。当用户首次连接时，WebSocket应用（WebSocket服务器）内部会创建一个相应的连接，并将其与特定的应用实例关联起来。WebSocket正是这个连接使得我们可以在用户之间广播聊天消息。我们可以通过运行多个实例来扩展应用（例如，为了应对庞大的用户群）。现在，如果有新用户加入，他们可能会连接到一个新的实例。因此，我们遇到了这样的情况：不同的用户（以及他们各自的WebSocket连接）与不同的实例关联。结果，他们将无法互相交换消息——即使对于我们这个简单的聊天应用来说，这也是不可接受的 😉

Redis是一款功能强大的键值存储设备，支持多种丰富的数据结构，例如List列表、消息流、Set消息队列等等。它的一项特性是允许发布者向 Redis 通道发送消息，订阅者监听这些通道上的消息——两者完全独立且互不耦合。这可以用来解决我们遇到的问题。现在，我们不再仅仅依赖于连接，而是可以使用一个 Redis 服务，每个聊天应用都可以订阅该服务。这样，发送到连接的消息就可以通过 Redis 通道进行传输，确保所有应用实例（以及关联的聊天用户）都能收到这些消息。Sorted SetHashPubSubWebSocketchannelWebSocket

下一节深入代码时会详细介绍这一点。代码可在 Github 上找到。

请注意，除了普通的推送通知之外，您还可以使用Azure SignalRWebSocket等技术，这些技术允许应用将内容更新推送给已连接的客户端，例如单页 Web 应用或移动应用。这样，客户端无需轮询服务器或提交新的 HTTP 更新请求即可获得更新。

要跟随教程并将此解决方案部署到 Azure，您需要一个Microsoft Azure帐户。如果您还没有帐户，可以免费获取一个！

聊天应用概述

现在来快速浏览一下代码。以下是应用程序的结构：

.
├── Dockerfile
├── chat
│   ├── chat-session.go
│   └── redis.go
├── go.mod
├── go.sum
├── main.go

在 `<script>`标签内main.go，我们注册WebSocket处理程序并启动 Web 服务器——这里使用的只是普通的net/http包。

    http.Handle("/chat/", http.HandlerFunc(websocketHandler))
    server := http.Server{Addr: ":" + port, Handler: nil}
    go func() {
        err := server.ListenAndServe()
        if err != nil && err != http.ErrServerClosed {
            log.Fatal("failed to start server", err)
        }
    }()

处理WebSocket程序处理聊天用户（也就是WebSocket客户端），并启动新的聊天会话。

func websocketHandler(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    user := strings.TrimPrefix(req.URL.Path, "/chat/")

    peer, err := upgrader.Upgrade(rw, req, nil)
    if err != nil {
        log.Fatal("websocket conn failed", err)
    }
    chatSession := chat.NewChatSession(user, peer)
    chatSession.Start()
}

A ChatSession（的一部分chat/chat-session.go）代表用户及其对应的WebSocket连接（在服务器端）。

type ChatSession struct {
    user string
    peer *websocket.Conn
}

当会话启动时，它会启动一个 goroutinegoroutine来接收来自刚刚加入聊天的用户的消息。它通过循环调用 `(from)` 来实现这一点。ReadMessage()如果websocket.Conn用户断开连接（连接关闭）或应用程序关闭（例如使用 ` catch` 命令） for，则此 goroutine会停止运行。总而言之，每个用户都会生成一个单独的 goroutine 来处理其聊天消息。exitsWebSocketctrl+c

func (s *ChatSession) Start() {
...
    go func() {
        for {
            _, msg, err := s.peer.ReadMessage()
            if err != nil {
                _, ok := err.(*websocket.CloseError)
                if ok {
                    s.disconnect()
                }
                return
            }
            SendToChannel(fmt.Sprintf(chat, s.user, string(msg)))
        }
    }()

一旦收到用户发送的消息（通过连接WebSocket），就会使用该函数将其广播给其他用户。SendToChannel该函数的作用chat/redis.go是将消息发布到 Redispubsub通道。

func SendToChannel(msg string) {
    err := client.Publish(channel, msg).Err()
    if err != nil {
        log.Println("could not publish to channel", err)
    }
}

关键在于sub等式中的（订阅者）部分。与为每个已连接的聊天用户创建一个专用 goroutine 的情况不同，我们使用一个single（应用程序范围的）goroutine 来订阅 Redis 通道，接收消息，并通过各自的服务器端连接将其广播给所有用户WebSocket。

func startSubscriber() {
    go func() {
        sub = client.Subscribe(channel)
        messages := sub.Channel()
        for message := range messages {
            from := strings.Split(message.Payload, ":")[0]
            for user, peer := range Peers {
                if from != user {
                    peer.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte(message.Payload))
                }
            }
        }
    }()
}

当应用程序实例关闭时，订阅即终止——这反过来又会终止通道for-range循环，goroutine 也随之退出。

该函数由内部函数startSubscriber调用。该函数首先连接到 Redis，如果连接失败，应用程序将退出。init()redis.goinit()

好了！现在是时候搭建一个 Redis 实例，用来连接我们的聊天后端了。让我们在云端创建一个 Redis 服务器吧！

Azure Redis 缓存设置

Azure Redis 缓存提供对安全、专用的 Redis 缓存的访问，该缓存托管在 Azure 中，Azure 内外的任何应用程序均可访问该缓存。

在本博客中，我们将设置一个 Azure Redis 缓存，Basic该缓存采用单节点层，非常适合开发/测试和非关键工作负载。请注意，您还可以选择其他Standard层Premium，这些层提供不同的功能，例如持久性、集群、异地复制等。

我将使用Azure CLI进行安装。如果您习惯使用浏览器，也可以使用Azure Cloud Shell ！

要快速设置 Azure Redis 缓存实例，我们可以使用以下az redis create命令，例如：

az redis create --location westus2 --name chat-redis --resource-group chat-app-group --sku Basic --vm-size c0

请查看“为 Redis 创建 Azure 缓存”以获取分步指南。

完成上述步骤后，您需要获取连接到 Azure Redis 缓存实例所需的信息，例如主机、端口和访问密钥。这也可以使用 CLI 完成，例如：

//host and (SSL) port
az redis show --name chat-redis --resource-group chat-app-group --query [hostName,sslPort] --output tsv

//primary access key
az redis list-keys --name chat-redis --resource-group chat-app-group --query [primaryKey] --output tsv

请查看“获取 Azure Redis 缓存的主机名、端口和密钥”以获取分步指南。

就是这样...

……我们聊聊吧！

为了简化操作，该应用程序以Docker 镜像的形式提供。

首先，设置一些环境变量：

//use port 6380 for SSL
export REDIS_HOST=[redis cache hostname as obtained from CLI]:6380
export REDIS_PASSWORD=[redis cache primary access key as obtained from CLI]
export EXT_PORT=9090
export NAME=chat1

该应用程序内部使用静态端口8080（用于 Web 服务器）。我们使用指定的外部端口，并将其映射到容器内部的EXT_PORT端口（使用）。8080-p $EXT_PORT:8080

启动 Docker 容器

docker run --name $NAME -e REDIS_HOST=$REDIS_HOST -e REDIS_PASSWORD=$REDIS_PASSWORD -p $EXT_PORT:8080 abhirockzz/redis-chat-go

现在可以加入聊天了！你可以使用任何 WebSocket 客户端。我个人比较喜欢wscat在终端中使用，或者在浏览器中使用 Chrome WebSocket 扩展程序。

wscat我将通过终端演示这一步骤。打开两个独立的终端来模拟不同的用户：

//terminal 1 (user "foo")
wscat -c ws://localhost:9090/chat/foo

//terminal 2 (user "bar")
wscat -c ws://localhost:9090/chat/bar

foo以下是两人之间的聊天示例bar

foo第一个加入的人收到了消息，后来加入的人Welcome foo!也收到了消息。请注意，有人收到了加入的通知，并在离开前交换了几条消息（也收到了离开的通知）。barfoofoobarfoobarbarfoo

EXT_PORT作为练习，您可以启动另一个聊天应用程序实例。使用不同的`name` 和 `container`值启动另一个 Docker 容器，例如：

//use port 6380 for SSL
export REDIS_HOST=[redis cache host name as obtained from CLI]:6380
export REDIS_PASSWORD=[redis cache primary access key as obtained from CLI]
export EXT_PORT=9091
export NAME=chat2

docker run --name $NAME -e REDIS_HOST=$REDIS_HOST -e REDIS_PASSWORD=$REDIS_PASSWORD -p $EXT_PORT:8080 abhirockzz/redis-chat-go

现在连接到端口9091（或您选择的端口）以模拟另一个用户

//user "pi"
wscat -c ws://localhost:9091/chat/pi

由于foo它仍然处于活动状态，因此会收到通知：pi并且foo可以互致问候。

检查 Redis

让我们通过查看 Redis 数据结构来确认一下。你可以使用 `Redis Cache`redis-cli来实现这一点。如果你使用的是 Azure Redis Cache，我建议你使用一个非常方便的基于 Web 的 Redis 控制台。

我们有一个SET（名称chat-users）来存储活跃用户。

SMEMBERS chat-users

您应该看到结果——这意味着用户foo当前bar已连接到聊天应用程序，并且具有关联的活动WebSocket连接。

1) "foo"
2) "bar"

PubSub频道呢？

PUBUSB CHANNELS

由于所有用户都使用同一个通道，您应该从 Redis 服务器获得以下结果：

1) "chat"

本篇博文就到这里。敬请期待第二部分！

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文章来源：https://dev.to/azure/let-s-learn-how-to-to-build-a-chat-application-with-redis-websocket-and-go-5cck

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让我们学习如何使用 Redis、WebSocket 和 Go 构建聊天应用程序[第 1 部分]

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为什么选择 Redis？

聊天应用概述

Azure Redis 缓存设置

……我们聊聊吧！

检查 Redis

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