（二九）ArkTS 实时通信开发 原创

实时通信需求与场景

聊天、协作等应用场景

在数字化时代，实时通信需求日益增长，广泛应用于各类场景。聊天应用作为最常见的实时通信场景，已成为人们日常交流不可或缺的工具。无论是个人之间的​​即时通讯​​，还是群组讨论，用户期望消息能够瞬间送达，实现无缝交流。例如，在社交软件中，用户可以随时随地与亲朋好友分享生活点滴、交流想法，消息的实时性确保了沟通的流畅性。

协作场景同样离不开实时通信。在企业办公领域，团队成员可能分布在不同地区，通过实时通信进行高效协作。如在线文档协作，多人可同时编辑一份文档，每个人的操作实时同步显示在其他成员的屏幕上，极大提高了工作效率。在远程会议中，实时传输音频和视频，参会者能够实时交流观点、讨论方案，仿佛身处同一会议室。在教育领域，在线课堂借助实时通信技术，教师可以实时授课，与学生互动，解答疑问，学生也能及时反馈学习情况。

实时通信的技术原理

实时通信的核心在于实现数据的即时传输，确保信息在发送端和接收端之间快速、准确地传递。其中，WebSocket 协议是实现实时通信的常用技术之一。WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议，与传统的 HTTP 协议不同，它允许服务器主动向客户端推送数据，而无需客户端频繁发起请求。这一特性使得 WebSocket 非常适合实时通信场景，能够显著减少网络延迟，提高通信效率。

在 WebSocket 通信过程中，客户端和服务器首先通过 HTTP 握手建立连接，之后升级为 WebSocket 协议进行通信。一旦连接建立，双方可以随时发送和接收数据，实现双向实时通信。例如，在聊天应用中，当用户发送一条消息时，消息通过 WebSocket 连接立即发送到服务器，服务器再将消息转发给接收方，接收方通过 WebSocket 连接实时接收并显示消息。

WebSocket 通信实现

WebSocket 连接与消息收发

在 ArkTS 中实现 WebSocket 通信，首先要建立 WebSocket 连接。通过WebSocket类创建连接实例，并指定服务器地址。例如：

​​const socket = new WebSocket('ws://your - server - address');​​

连接建立后，可以监听连接状态变化事件。当连接成功时，可进行消息发送操作。发送消息时，使用send方法，将消息数据作为参数传入。例如，发送一条文本消息：

​​socket.onopen = function () {​​

​​const message = 'Hello, Server!';​​

​​socket.send(message);​​

​​};​​

在接收消息方面，通过监听message事件获取服务器发送过来的消息。示例代码如下：

​​socket.onmessage = function (event) {​​

​​const receivedMessage = event.data;​​

​​console.log('Received message:', receivedMessage);​​

​​};​​

消息处理与显示

接收到消息后，需要根据业务需求进行处理和显示。在聊天应用中，接收到的消息可能需要进行格式化处理，然后显示在聊天窗口中。例如，将接收到的消息按照时间顺序排列，显示发送者信息和消息内容。假设接收到的消息格式为{sender: 'user1', content: 'Hi there!', timestamp: 1678543210}，处理和显示代码可能如下：

​​import { Column, Text } from '@ohos.arkui';​​

​​@Entry​​

​​@Component​​

​​struct ChatApp {​​

​​messages: { sender: string, content: string, timestamp: number }[] = [];​​

​​constructor() {​​

​​const socket = new WebSocket('ws://your - server - address');​​

​​socket.onmessage = (event) => {​​

​​const newMessage = JSON.parse(event.data);​​

​​this.messages.push(newMessage);​​

​​};​​

​​}​​

​​build() {​​

​​Column() {​​

​​for (let message of this.messages) {​​

​​Text(`${message.sender}: ${message.content}`)​​

​​.fontSize(16)​​

​​.margin({ top: 5 });​​

​​}​​

​​}​​

​​}​​

​​}​​

实时数据同步

多用户数据同步机制

在多用户实时通信场景中，如在线协作应用，需要实现数据的同步。一种常见的多用户数据同步机制是采用操作转发方式。以在线文档协作为例，当一个用户对文档进行操作（如插入文字、删除段落等）时，该操作会被封装成一个操作对象，通过 WebSocket 发送到服务器。服务器接收到操作对象后，将其转发给其他所有在线用户。其他用户接收到操作对象后，在本地文档上执行相同的操作，从而实现多用户数据同步。例如，用户 A 在文档中插入了一段文字，操作对象可能为{type: 'insertText', position: 10, text: 'New content'}，服务器将该操作对象转发给用户 B 和用户 C，用户 B 和用户 C 在本地文档的第 10 个位置插入 “New content” 这段文字。

数据冲突处理

在多用户数据同步过程中，可能会出现数据冲突。例如，两个用户同时对文档的同一位置进行不同的操作。为了处理数据冲突，可采用版本控制或操作合并算法。版本控制是为每个数据操作分配一个版本号，当接收到新的操作时，对比版本号。如果版本号不一致，说明可能存在冲突，需要根据一定的规则进行冲突解决，如以最新版本的操作为准。操作合并算法则是尝试将冲突的操作进行合并，生成一个新的操作，使数据在不同用户端保持一致。例如，用户 A 在文档的第 5 个位置插入文字 “apple”，用户 B 同时在第 5 个位置插入文字 “banana”，操作合并算法可能会将这两个操作合并为在第 5 个位置插入 “apple banana”，以解决冲突。

实时通信的安全与可靠性保障

安全方面，首先要确保数据传输的安全性。在 WebSocket 通信中，可采用 WSS（WebSocket Secure）协议，通过 TLS/SSL 加密传输数据，防止数据被窃取或篡改。同时，对用户身份进行认证，确保只有合法用户能够进行通信。例如，在聊天应用中，用户登录时进行身份验证，服务器为合法用户分配一个唯一的令牌，后续通信中，用户在请求头中携带令牌，服务器验证令牌的有效性。

可靠性方面，为了防止消息丢失，可采用消息确认机制。发送方发送消息后，等待接收方的确认消息。如果在一定时间内未收到确认消息，则重新发送消息。例如，在在线协作应用中，服务器发送操作对象给用户后，等待用户返回确认消息，若未收到确认，服务器会重新发送该操作对象，确保数据可靠传输。同时，服务器端可进行数据备份，防止因服务器故障导致数据丢失，保障实时通信的稳定性和可靠性。通过这些安全与可靠性保障措施，为用户提供稳定、安全的实时通信体验。