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聊天室应用开发实践（一）

文章作者：monkeyHi

本文是声网 Agora 开发者的投稿。如有疑问，欢迎与作者交流。

社会高度发展的今天，大家都离不开社交和社交网络。近几年，直播行业的稳定高速发展，背后隐藏一个事实，大家需要一个实时性更高的互联网环境，就像面对面沟通那样的及时有效。

这次尝试了一下 Agora SignalingSDK。

初识 Agora 信令 SDK

Agora Signaling 是Agora 全家桶一员，主要用来实现即时点对点通信。Agora Signalling 是作为插件的形式服务于 Agora 全家桶，也可以单独用于实时消息通信的场景。

开发文档

Agora 官网已经提供了比较完善的文档资料。

以 Agroa Signaling 为例，我们可以看到官网分别就客户端集成和服务端集成进行了介绍，而客户端部分又针对常见客户端实现进行的清晰简单的讲解。

拥有一定开发经验的攻城狮很快便能上手。

当然我们也发现一个问题，文档上只有 quick start, 没有进一步介绍接口使用的注意事项。带着这个疑惑，笔者迅速浏览了API参考部分，所有接口都没有提供具体的demo code 和注意事项。基本接入思路是这样的：

初始化
登录
点对点消息
频道消息
呼叫邀请
注销

官方 Demo

Agroa 官网提供了关于 Agora 信令的各种demo，初略浏览一番，比较容易看懂，没有什么很奇怪的写法。

但是，这些demo都有一个问题，没有注释。这对不曾接触Agora产品的新手不是特别友好，可能要花比较多精力来熟悉这些接口。

可能的一些应用场景

通过Agora 官网及已经公布的API 。我们可以了解到，常见带身份信息的文本聊天完全不在话下，基于Agora Signaling的demo，我们只要关心一下自己的业务模型，端上套个皮就能实现聊天室、留言板等互动交流场景。

直播间的弹幕聊天

直播间聊天和弹幕聊天，本质上就是一个留言板和即时通讯的合体。而Agora 信令本身就是为实时通信互动而生，实现这样的功能只要加一个聊天数据库来保留历史记录即可。

医患远程诊断

现实生活中，受距离、时间、心理等诸多因素影响，病患并不一定能及时到达医院，医生也未必能及时到达现场，这时候及时通讯网络可以提供诸多方便。病患或病患家属可以通过一个App 将患情通过影像、声音、文字传递给医生，同时可以随时的沟通，就像现场问诊一样，病患可能也需要一个病友群或频道来分享交流。

消息通知

相信大家对手机短信、微信消息、qq消息都不陌生，我们借助 Agora 信令也是可以实现简单版本的网络短信功能的。

客服功能

有些产品可能需要一个客服功能，这样遇到使用问题时，可以随时通过聊天窗口咨询，而且不需要额外的添加客服人员的微信。有效沟通，同时保护彼此隐私。

实时性比较高的设备间通信

比如我在A省有一批矿机，需要及时的了解机房状况，那么我在机房可以设置一个通信机，将采集到的数据通过 Agora 信令及时传回并记录在数据库。虽然这个场景可能并不是Agora 信令设计初衷，但作为一种可行的备选也是不错的。

课堂在线互动

各种在线学堂的远程授课方案，包括远程考试等，课堂互动可不局限于文字、语音、图像，通常要结合起来。

直播导购互动

如果有这样一种直播活动，画面上和电视导购没什么区别，但是可以通过更方便的方式下单，扫码，沟通，填写信息，付款，获取订单状态，以及端上的现场互动等。

科研领域

需要远程采集观测的各种数据等。实验展示等。实验数据实时采集处理等。

几乎能想到的任何需要实时通信、点对点通信、或者分频道通信的场景，都尝试着去实现。

在实际做自己的应用之前，我先上手跑了一下官方的 demo，开启踩坑之旅。

准备

笔者体验环境：

windows10 x64
IntelliJ IDEA 2018.3.2 x64
SDK
jdk1.8

SDK 目录

解压 SDK，得到如下目录结构，我们后续会基于其中的samples : Agora-Signaling-Turorial-Java 来学习和理解server端SDK和api。

└─Agora_Signaling_Server_SDK_Java  // SDK根目录
    ├─lib // 信令的jar包
    ├─libs-dep // 行令依赖的jar包
    └─samples // 一个栗子
      └─Agora-Signaling-Tutorial-Java
        ├─gradle // 由此可以判断时gradle项目
        │  └─wrapper
        ├─lib // 这里已经又全部需要的jar包了，需要用SDK中 lib、libs中的jar包覆盖
        └─src
          └─main
            └─java
              ├─mainclass
              ├─model
              └─tool
复制代码

导入为idea项目

前面我们简单预览SDK目录，一个gradle项目。非常容易导入idea。这里就以idea搭建demo运行环境。

1.进入 Agora-Signaling-Tutorial-Java 2.右键--> Open Folder as InterlJ Idea project 3.等待导入完成，通常都很快

配置

1.配置SDK

确保SDK目录下的lib、libs-dep 中的所有jar包到项目的lib目录下。

2.查看并修改build.gradle，要注意其中第14行

dir: 'lib', include: ['* .jar']
复制代码

修改为：

dir: 'lib', include: ['*.jar']
复制代码

星号*后没有空格。修改后的build.gradle：

group 'com.agora'
version '1.0-SNAPSHOT'
apply plugin: 'java'
sourceCompatibility = 1.5
repositories {
    jcenter()
}
dependencies {
    testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.11'
    compile fileTree (dir: 'lib', include: ['*.jar'])
}
复制代码

gradle配置发生变化时，idea提示 import Changes ,点一下 import Changes .

确保gradle成功引入了依赖jar包。

3.配置appid

tip: 这里需要注意， agora 有两种鉴权机制。直接用appid,或者使用token。为方便演示，我们直接用appid完成鉴权，但是，笔者也同时搬来了java的token算法。具体看第 4 步介绍。

切换到 Pancages 视角，找到 tool/COnstant ，注意 8 ~ 11 行，

static {
 //app_ids.add("Your_appId");
 //app_ids.add("Your_appId");
}
复制代码

这里我们取消一行注释，替换其中的Your_appId 为真实的appid。

static {
  //app_ids.add("Your_appId");
  app_ids.add("");
}
复制代码

4.计算token

tips: 只有在开启app认证时，才会用到token。这里方便演示，笔者决定暂时不开启app认证。笔者仅仅模仿并贴出相关代码

具体实现:

package tool;

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class SignalingToken {

    public static String getToken(String appId, String certificate, String account, int expiredTsInSeconds) throws NoSuchAlgorithmException {

        StringBuilder digest_String = new StringBuilder().append(account).append(appId).append(certificate).append(expiredTsInSeconds);
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
        md5.update(digest_String.toString().getBytes());
        byte[] output = md5.digest();
        String token = hexlify(output);
        String token_String = new StringBuilder().append("1").append(":").append(appId).append(":").append(expiredTsInSeconds).append(":").append(token).toString();
        return token_String;
    }

    public static String hexlify(byte[] data) {

        char[] DIGITS_LOWER = {'0', '1', '2', '3', '4', '5',
               '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
        char[] toDigits = DIGITS_LOWER;
        int l = data.length;
        char[] out = new char[l << 1];
        // two characters form the hex value.
        for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
            out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
            out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
        }
        return String.valueOf(out);
    }
}
复制代码

更具体的可以参考 java版token算法实现

关于鉴权机制及算法详情见

运行demo

1.在启动前，有必要来一起看看 mainclass目录。

启动类有两个，一个是启动点对点通信server的, 另一个是频道消息。

怎么理解呢，其实很简单，点对点通信，你可以理解为俩人窃窃私语。频道通信则是群聊（像微信群）。

└─src
  └─main
    └─java
      ├─mainclass
      │   MulteSignalObjectMain2.java  // 频道消息 启动类
      │   SingleSignalObjectMain.java  // 点对点通信 启动类
      │   WorkerThread.java // 核心业务流程
复制代码

2.尝试通信

a.启动

选中 SingleSignalObjectMain.java --> ctrl + shift + f10

【图】

b.输入自己的accout

run 选项卡中已经提示你输入 account ，我们随便输入一个 Roman

后续可以尝试自己实现用户中心

【图】

c.选择模式并发送消息

然后，会看到提示 successd

【图】

这里，先一起试试点对点通信，输入 2 ，回车

我们输入聊天的对象，hello

顺便开个linux虚拟机运行linux客户端demo

【图】

互相发消息

【图】

这里比较奇怪，demo可能有些功能业务省略掉了，java端可以发点对点消息，却收不到。

尝试发频道消息，发现群聊频道模式完全没问题。

【图】

3.小结

启动demo没有什么难度，不过demo里的业务怎么样，需要大家花些心思来学习。

code review (java)

demo跑起来了，但是我们并不是很明白这个程序具体业务。换自己来写，可能还是一脸懵。所以，笔者决定review code，学习一下SDK用法。

文件src/main/java/tool/Constant.java中大部分写死的和预定义的参数值都在这里

package tool;

import java.util.ArrayList;

public class Constant {
  public static int CURRENT_APPID = 0;
  public static ArrayList<String> app_ids = new ArrayList();
  // 申明一些 命令，这些命令通常都是些常量
    
  public static String COMMAND_LOGOUT;
  public static String COMMAND_LEAVE_CHART;
  public static String COMMAND_TYPE_SINGLE_POINT;
  public static String COMMAND_TYPE_CHANNEL;
  public static String RECORD_FILE_P2P;
  public static String RECORD_FILE_CHANEEL;
  public static int TIMEOUT;
  public static String COMMAND_CREATE_SIGNAL;
  public static String COMMAND_CREATE_ACCOUNT;
  public static String COMMAND_SINGLE_SIGNAL_OBJECT;
  public static String COMMAND_MULTI_SIGNAL_OBJECT;
  public Constant() {
  }

  static {
    // 前面声明的变量名，这里复制
    // app_ids 是数组格式的，意味你可以添加多个appid
    app_ids.add("073e6cb4f3404d4ba9ad454c6760ec0b");  
     // 一些命令 定义
    // 退出登陆
    COMMAND_LOGOUT = "logout";
    // 离开当前聊天绘画
    COMMAND_LEAVE_CHART = "leave";
    // 私聊模式输入2
    COMMAND_TYPE_SINGLE_POINT = "2";
    // 群聊模式输入3
    COMMAND_TYPE_CHANNEL = "3";
    // 缓存文件定义
    RECORD_FILE_P2P = "test_p2p.tmp";
    RECORD_FILE_CHANEEL = "test_channel.tmp";
    // 超时
    TIMEOUT = 20000;
    // 新建 一个signal
    COMMAND_CREATE_SIGNAL = "0";
    // 新建一个用户
    COMMAND_CREATE_ACCOUNT = "1";
    // 进入点对点模式
    COMMAND_SINGLE_SIGNAL_OBJECT = "0";
    // 进入频道群聊模式
    COMMAND_MULTI_SIGNAL_OBJECT = "1";
  }
}
复制代码

启动类

以点对点为例：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package mainclass;

import tool.Constant;
// 一个点对点启动类
public class SingleSignalObjectMain {
  // 构造方法
  public SingleSignalObjectMain() {
  }
  // main 方法接受 字符串数组作为参数
  public static void main(String[] args) {
    // new 一个workerThread ，核心业务都在workerThread 类中
    WorkerThread workerThread = new WorkerThread(Constant.COMMAND_SINGLE_SIGNAL_OBJECT);
    // 启动这个workerThread 线程。 
    (new Thread(workerThread)).start();
  }
}

复制代码

model目录中定义了一些数据类和类方法，比较容易理解。

main/java/mainclass/WorkerThread.java文件里定义了一个线程类，继承Runable。

限于篇幅，这里摘部分代码出来解读一下。

首先， WorkerThread类中定义：

private boolean mainThreadStatus = false; // 主线程状态 默认false
private String token = "_no_need_token"; // 默认未开启token认证，而是直接使用appid
private String currentUser; // 当前会话用户
private boolean timeOutFlag; // 超时标记，是否超时
private DialogueStatus currentStatus; // 当前消息状态
private HashMap<String, User> users; // 用户表
private HashMap<String, List<DialogueRecord>> accountDialogueRecords = null; // 账号会话记录
private HashMap<String, List<DialogueRecord>> channelDialogueRecords = null; // 频道会话记录
List<DialogueRecord> currentAccountDialogueRecords = null; // 当前账号会话记录
List<DialogueRecord> currentChannelDialogueRecords = null; // 当前频道会话记录
复制代码

重点看一下构造方法

public WorkerThread(String mode) {
    currentMode = mode; //传入mode
    init(); // 初始化
    String appid = Constant.app_ids.get(0); // 获取配置文件的里的app_id

    // 如果传入mode值等于COMMAND_SINGLE_SIGNAL_OBJECT的值（点对点），用appid new 一个信令，更新会话状态为为登陆状态
    // 否则判断是否为频道模式，更新状态。 这里，大家可以根据自己情况修改逻辑。
    // 这里有个疑问，两个分支里，为啥一个需要 new Signal 一个不需要呢？
    if (currentMode.equals(Constant.COMMAND_SINGLE_SIGNAL_OBJECT)) {
        sig = new Signal(appid);
        currentStatus = DialogueStatus.UNLOGIN;
    } else {
        if (currentMode.equals(Constant.COMMAND_MULTI_SIGNAL_OBJECT)) {
            currentStatus = DialogueStatus.SIGNALINSTANCE;
        }
    }
}
复制代码

init() function 则初始化一个必要的需要交互输入来初始化的数据

run() function 会根据currentStatus的值来调用不同的业务函数

makeSignal() 中非常关键的一步

Signal signal = new Signal(appId); //用id实例化信令
复制代码

joinChannel(String channelName)中用到LoginSession类和Channel类

public void joinChannel(String channelName) {
  final CountDownLatch channelJoindLatch = new CountDownLatch(1);
  // 实例化Channel 类 ，里面override几个事件监听
  Channel channel = users.get(currentUser).getSession().channelJoin(channelName, new Signal.ChannelCallback() {
    // 当加入频道时
    @Override
    public void onChannelJoined(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel) {
        channelJoindLatch.countDown();
    }
    // 频道用户列表发生变化时
    @Override
    public void onChannelUserList(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel, List<String> users, List<Integer> uids) {
    }

    // 收到频道消息时
    @Override
    public void onMessageChannelReceive(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel, String account, int uid, String msg) {

        if (currentChannelDialogueRecords != null && currentStatus == DialogueStatus.CHANNEL) {
            PrintToScreen.printToScreenLine(account + ":" + msg);
            DialogueRecord dialogueRecord = new DialogueRecord(account, msg, new Date());
            currentChannelDialogueRecords.add(dialogueRecord);
        }

    }
    // 当频道用户加入会话时
    @Override
    public void onChannelUserJoined(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel, String account, int uid) {
        if (currentStatus == DialogueStatus.CHANNEL) {
            PrintToScreen.printToScreenLine("..." + account + " joined channel... ");
        }
    }

    @Override
    public void onChannelUserLeaved(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel, String account, int uid) {
        if (currentStatus == DialogueStatus.CHANNEL) {
            PrintToScreen.printToScreenLine("..." + account + " leave channel... ");
        }
    }

    @Override
    public void onChannelLeaved(Signal.LoginSession session, Signal.LoginSession.Channel channel, int ecode) {
        if (currentStatus == DialogueStatus.CHANNEL) {
            currentStatus = DialogueStatus.LOGINED;
        }
    }

  });
  timeOutFlag = false;
  wait_time(channelJoindLatch, Constant.TIMEOUT, channelName);
  if (timeOutFlag == false) {
      // 未超时，加入频道
      users.get(currentUser).setChannel(channel);
  }

}
复制代码

这里篇幅有限，不能贴出全部代码。大家可以对着api文档来着重看一下如何认证，如何登陆，如何收发消息。

后续，笔者会上传注释过的到github。