2015/11/13

koa と socket.io を使用したチャットアプリ

koa と socket.io を使用したチャットアプリを作成する。

koasocket.io を組み込んだ、koa.io を使用する。

(koa.io は現在開発中だが、とりあえず動作に支障はなかった。
ただ、 socket.io をそのまま組み込んでもコード量はそれほど変わらないと思われる。)



koa.ioのインストール

koa.iokoa を含んでいるので、先に koa をアンインストールしてからインストールする。

$ npm uninstall --save koa
$ npm install --save koa.io



サーバー側の処理

app.js

// app.js
var app = require('koa.io')();
var route = require('koa-route');
var serve = require('koa-static');
var views = require('koa-views');
var moment = require('moment');

// ectをテンプレートエンジンとして指定
app.use(views(__dirname + '/views', {
  map: {
    html: 'ect'
  }
}));

// -- routing --
// GET /chat
app.use(route.get('/chat', function *chat(){
  yield this.render('chat.ect', {
    title: 'CHAT',
    version: '1.0.0'
  });
}));

// static files
app.use(serve(__dirname + '/public'));

// -- WebSocket --

app.io.use(function* (next){
  console.log('[connect]');
  yield* next;
  console.log('[disconnect]');
  if (this.username) {
    this.broadcast.emit('message', { message: 'logout: ' + this.username});
    this.username = '';
  }
});

app.io.route('login', function*(next, args){
  console.log('[login] ' + JSON.stringify(args));
  this.username = args.username;
  var msg = { message: 'login: ' + this.username };
  this.broadcast.emit('message', msg);
  this.emit('message', msg);
});

app.io.route('logout', function*(next){
  console.log('[logout] ' + this.username);
  if (this.username) {
    this.broadcast.emit('message', { message: 'logout: ' + this.username});
    this.username = '';
  }
});

app.io.route('message', function*(next, args){
  console.log('[message] ' + JSON.stringify(args));
  var msg = {
    date: moment().format('hh:mm:ss'),
    username: this.username,
    message: args.message
  };
  this.broadcast.emit('message', msg);
  this.emit('message', msg);
});

app.listen(3000);

app.io の箇所が koa.iosocket.io をラッピングしている部分。
非常に簡単に WebSocket のサーバーサイド処理が書ける。



クライアント側の処理

今回はViewを knockoutjs で作成する。

(ちなみに… knockoutjs の Model や ViewModel を ES2015 で書けないか試行錯誤してみたが、肝心の ko.observable の変数が上手く認識できず、断念。)

html (ECT)

views/layout.ect

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <title><%- @title %></title>
  <link rel="stylesheet" href="/honoka/css/bootstrap.min.css">
  <link rel="stylesheet" href="/css/style.css">
  <!--[if lt IE 9]>
    <script src="https://oss.maxcdn.com/html5shiv/3.7.2/html5shiv.min.js"></script>
    <script src="https://oss.maxcdn.com/respond/1.4.2/respond.min.js"></script>
  <![endif]-->
</head>
<body>
  <nav class="navbar navbar-default navbar-fixed-top">
    <div class="container">
      <div class="navbar-header">
        <button type="button" class="navbar-toggle collapsed"
          data-toggle="collapse" data-target="#navbar" aria-expanded="false" aria-controls="navbar">
          <span class="sr-only">Toggle navigation</span>
          <span class="icon-bar"></span>
          <span class="icon-bar"></span>
          <span class="icon-bar"></span>
        </button>
        <a class="navbar-brand" href="/chat"><%- @title %></a>
      </div>
      <div id="navbar" class="collapse navbar-collapse">
        <ul class="nav navbar-nav">
          <li><a href="/version">About</a></li>
        </ul>
      </div><!--/.nav-collapse -->
    </div>
  </nav>

  <div class="container">
    <% content %>
  </div>

  <footer class="footer">
    <div class="container">
      <% include 'views/footer.ect' %>
    </div>
  </footer>

  <script src="/jquery/jquery.min.js"></script>
  <script src="/socketio/socket.io.js"></script>
  <script src="/knockout/knockout.js"></script>
  <script src="/js/client.js"></script>
</body>
</html>

socket.io.js, knockout.js を追加。



chat.ect

<% extend 'views/layout.ect' %>

<div class="row" data-bind="visible: !user.isLogin()">
  <form class="form-inline" id="login-form">
    <div class="form-group">
      <label for="username">お名前</label>
      <input type="text" class="form-control" id="username" placeholder="User Name"
        data-bind="value: user.username">
    </div>
    <button class="btn btn-primary" id="login"
      data-bind="click: user.login">ログイン</button>
  </form>
</div>
<div class="row" data-bind="visible: user.isLogin()">
  <form class="form-inline" id="login-form">
    <div class="form-group">
      <p class="form-control-static">ようこそ <span data-bind="text: user.username"></span> さん!</p>
    </div>
    <button class="btn btn-xs btn-default" id="logout"
      data-bind="click: user.logout">ログアウト</button>
  </form>
</div>
<div class="row" data-bind="visible: user.isLogin()">
  <form class="form-inline" id="chat-form">
    <div class="form-group">
      <label for="message">メッセージ</label>
      <input type="text" class="form-control" id="message" placeholder="Message"
        data-bind="value: message.message">
    </div>
    <button class="btn btn-primary" id="send"
      data-bind="click: send">送 信</button>
  </form>
</div>
<div class="row" data-bind="visible: user.isLogin()">
  <div class="panel panel-default">
    <div class="panel-heading">チャットルーム</div>
    <div class="panel-body" id="response">
      <div class="row" data-bind="foreach: messageList">
        <div class="col-xs-1" data-bind="text: date"></div>
        <div class="col-xs-1" data-bind="text: username"></div>
        <div class="col-xs-10" data-bind="text: message"></div>
      </div>
    </div>
  </div>
</div>

上から順に、

  • ログインフォーム (ログイン後に隠す)
  • ログアウトボタン (ログイン後に表示)
  • メッセージフォーム (ログイン後に表示)
  • チャット欄 (ログイン後に表示)

knockoutjs のデータバインドでデータをやり取りするように実装。



js

// client.js

// user model
var User = function User(chat){
  var self = this;

  self.username = ko.observable('');
  self.isLogin = ko.observable(false);

  self.login = function(){
    // 接続処理
    self.isLogin(true);
    chat.login(self.username());
  };

  self.logout = function(){
    // 切断処理
    chat.logout(self.username());
    self.isLogin(false);
    self.username('');
  };
};

// message model
var Message = function Message(prm, chat){
  var self = this;

  var opts = {
    date: '',
    username: '',
    message: ''
  };
  if (!prm) {
    prm = {};
  }
  $.extend(opts, prm);

  self.date = opts.date;
  self.username = opts.username;
  self.message = ko.observable(opts.message);

  self.send = function(){
    if (chat) {
      // メッセージ送信
      chat.send({ message: self.message() });
      self.message('');
    }
  };
};

// Chat class
var Chat = function Chat(messageList){
  var self = this;
  var socket = io.connect();

  socket.on('connect', function(){
    console.log('connect');
  });
  socket.on('disconnect', function(){
    console.log('disconnect');
  });

  self.login = function(username){
    socket.emit('login', { username: username });

    socket.on('message', function(data){
      console.log(data);
      messageList.push(new Message({
        date: data.date,
        username: data.username,
        message: data.message
      }));
    });
  };

  self.send = function(msg) {
    socket.emit('message', msg);
  };

  self.logout = function(username) {
    socket.emit('logout', { username: username });
    socket.off('message');
  };
};

// application view model
var AppViewModel = function AppViewModel(){
  var self = this;
  // 受信したメッセージ
  self.messageList = ko.observableArray([]);
  // socket.ioのラッパー
  var chat = new Chat(self.messageList);
  // models
  self.user = new User(chat);
  self.message = new Message({}, chat);

  // 送信
  self.send = function(){
    self.message.send();
  };
};


$(function(){
  ko.applyBindings(new AppViewModel());
});

socket.io の処理は Chat クラスに押し込んだが、結果としてコードがゴチャゴチャになった気がする…



2015/11/11

koa + ECT による Webアプリケーション

koa

koa は Expressのチームによって設計された、新しいWebフレームワーク。

ES2015generator/yield を使用することにより、Expressでよくある callback地獄を回避し、簡潔にコーディング出来るようになった。


ECT

ECTejsjade のような templateエンジン。
非常に早い事が特徴。






必要なモジュールのインストール

npm で必要なモジュールをインストール。

$ mkdir web-app
$ cd web-app
$ npm init
  # Enter連打
$ npm install --save koa koa-route koa-static koa-views ect


  • koa-route : ルーティングを行う、koa のミドルウェア。
  • koa-static: 静的ファイルを公開するための koa のミドルウェア。
  • koa-views : テンプレートエンジンを使用してレスポンスを組み立てるための koa のミドルウェア



フォルダ構成

以下の様なフォルダ構成を作成。

{PROJECT_ROOT}
  |- public
  |    |- css
  |    |- js
  |    `- images
  `- views


app.jsの作成

プロジェクトのルート直下に app.js というファイルを作成し、
そこにコーディングしていく。

app.js

// app.js
var app = require('koa')();
var route = require('koa-route');
var serve = require('koa-static');
var views = require('koa-views');

// ectをテンプレートエンジンとして指定
app.use(views(__dirname + '/views', {
  map: {
    html: 'ect'
  }
}));

// GET /test
app.use(route.get('/test', function *version(){
  yield this.render('test.ect', {
    title: 'TEST APPLICATION',
    version: '1.0.0'
  });
}));

// static files
app.use(serve(__dirname + '/public'));

app.listen(3000);

http://localhost:3000/test にリクエストがあった場合に views/test.ecttitleversion を埋め込んで、レスポンスとして返す。



Viewの作成

viewファイルを作成していく。

views/layout.ect

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <title><%- @title %></title>
  <link rel="stylesheet" href="/css/bootstrap.min.css">
  <link rel="stylesheet" href="/css/style.css">
  <!-- HTML5 shim and Respond.js for IE8 support of HTML5 elements and media queries -->
  <!-- WARNING: Respond.js doesn't work if you view the page via file:// -->
  <!--[if lt IE 9]>
    <script src="https://oss.maxcdn.com/html5shiv/3.7.2/html5shiv.min.js"></script>
    <script src="https://oss.maxcdn.com/respond/1.4.2/respond.min.js"></script>
  <![endif]-->
</head>
<body>
  <nav class="navbar navbar-default navbar-fixed-top">
    <div class="container">
      <div class="navbar-header">
        <button type="button" class="navbar-toggle collapsed"
          data-toggle="collapse" data-target="#navbar" aria-expanded="false" aria-controls="navbar">
          <span class="sr-only">Toggle navigation</span>
          <span class="icon-bar"></span>
          <span class="icon-bar"></span>
          <span class="icon-bar"></span>
        </button>
        <a class="navbar-brand" href="#">Project name</a>
      </div>
    </div>
  </nav>

  <div class="container">
    <% content %>
  </div>

  <footer class="footer">
    <div class="container">
      <% include 'views/footer.ect' %>
    </div>
  </footer>
</body>
</html>

ECT 単体で使用した場合、include では ファイルが同一階層にあれば <% include 'footer' %> で取り込めるが、 koa のテンプレートエンジンとして使用した場合、ファイルの指定を app.jsからの相対パス とし、ファイルの拡張子を指定しないとViewファイルが見つけられず、例外が発生する。

public に配置された css などは、koa-static によって / (ルート) に公開されている。
<link><script> のパス指定は /css/{file_name}, /js/{file_name} とルートからのパスを指定する。


views/footer.ect

<p class="text-muted">
  &copy; <%- (new Date()).getFullYear() %> -
  <a href="https://kazunori-kimura.github.io/" target="_blank">Kazunori.Kimura</a>
</p>

コピーライトの年表示に JavaScript を埋め込んでいる。


views/test.ect

<% extend 'views/layout.ect' %>

<div class="jumbotron">
  <h1><%- @title %></h1>
  <p>version info: <%- @version %></p>
</div>

app.js でViewに渡されたパラメータをHTMLに埋め込む。

layout.ect での include と同様に、 extend でレイアウトファイルを指定する場合も app.jsからの相対パス とする必要があることに注意。

実行

$ node app.js

nodejs のバージョンが 0.12.x 未満の場合は --harmony オプションが必要になる。

アプリを実行したら、ブラウザで http://localhost:3000/test にアクセスし画面が表示されることを確認する。