没事打开小程序,和附近的人剪刀石头布,想来就来,想走就走。谁能成为武林高手?!
微信小程序提供了一套在微信上运行小程序的解决方案,有比较完整的框架、组件以及 API,在这个平台上面的想象空间很大。
腾讯云拿到了小程序内测资格,研究了一番之后,发现微信支持 WebSocket 还是很值得玩味的。这个特性意味着我们可以做一些实时同步或者协作的小程序。
这篇文章分享一个简单的剪刀石头布的小游戏的制作,希望能对想要在小程序中使用 WebSocket 的开发者有帮助。

剪刀石头布游戏效果
整个游戏非常简单,连接到服务器后自动匹配在线玩家(没有则分配一个机器人),然后两人进行剪刀石头布的对抗游戏。当对方进行拳头选择的时候,头像会旋转,这个过程使用 WebSocket 会变得简单快速。
拿到了本小程序源码的朋友可以尝试自己运行起来。
整体部署架构
小程序的架构非常简单,这里有两条网络同步,一条是 HTTPS 通路,用于常规请求。对于 WebSocket 请求,会先走 HTTPS 后再切换协议到 WebSocket 的 TCP 连接,从而实现全双工通信。
在微信小程序中,所有的网络请求受到严格限制,不满足条件的域名和协议无法请求,具体包括:
只允许和在 MP 中配置好的域名进行通信,如果还没有域名,需要注册一个。
网络请求必须走 HTTPS 协议,所以你还需要为你的域名申请一个证书。
域名注册好之后,可以登录微信公众平台配置通信域名了。
设置域名和证书
剪刀石头布的服务器运行代码和配置已经打包成腾讯云 CVM 镜像,大家可以直接使用。
腾讯云用户可以免费领取礼包,体验腾讯云小程序解决方案。
设置镜像
镜像已包含「剪刀石头布」和「小相册」两个小程序的服务器环境与代码,需要体验两个小程序的朋友无需重复部署
镜像中已经部署了<code>nginx</code>,需要在<code>/etc/nginx/conf.d</code>下修改配置中的域名、证书、私钥。
Nginx 中配置证书
配置完成后,即可启动 nginx。
<code>nginx</code>
我们还需要添加域名记录解析到我们的云服务器上,这样才可以使用域名进行 HTTPS 服务。
在腾讯云注册的域名,可以直接使用云解析控制台来添加主机记录,直接选择上面购买的 CVM。
修改 DNS 记录
解析生效后,我们在浏览器使用域名就可以进行 HTTPS 访问。
HTTPS 效果
在镜像的 nginx 配置中(<code>/etc/nginx/conf.d</code>),已经把 <code>/applet/websocket</code>的请求转发到<code>http://127.0.0.1:9595</code> 处理。我们需要把 Node 实现的 WebSocket 服务在这个端口里运行起来。
进入镜像中源码位置:
<code>cd /data/release/qcloud-applet-websocket</code>
使用<code>pm2</code> 启动服务:
<code>pm2 start process.json</code>
在微信开发者工具中修改小程序源码中的 <code>config.js</code> 配置,把通讯域名修改成上面申请的域名。完成后点击调试即可连接到 WebSocket 服务进行游戏。
配置完成后,运行小程序就可以看到成功搭建的提示!
成功效果
使用传统的 HTTP 轮询或者长连接的方式也可以实现类似服务器推送的效果,但是这类方式都存在资源消耗过大或推送延迟等问题。而 WebSocket 直接使用 TCP 连接保持全双工的传输,可以有效地减少连接的建立,实现真正的服务器通信,对于有低延迟有要求的应用是一个很好的选择。
目前浏览器对 WebSocket 的支持程度已经很好,加上微信小程序的平台支持,这种可以极大提高客户端体验的通信方式将会变得更加主流。
Server 端需要实现 WebSocket 协议,才能支持微信小程序的 WebSocket 请求。鉴于 SocketIO 被广泛使用,剪刀石头布的小程序,我们选用了比较著名的 SocketIO 作为服务端的实现。
Socket IO 的使用比较简单,仅需几行代码就可启动服务。
但是,SocketIO 和一些其它的服务器端实现,都有其配套的客户端来完成上层协议的编码解码。但是由于微信的限制(不能使用 window 等对象), SocketIO 的客户端代码在微信小程序平台上是无法运行的。
经过对 SocketIO 通信进行抓包以及研究其客户端源码,笔者封装了一个大约 100 行适用于微信小程序平台的 <code>WxSocketIO</code>类,可以帮助开发者快速使用 SocketIO 来进行 WebSocket 通信。
如果想要使用微信原生的 API,那么在服务器端也可以直接使用 ws 来实现 W3C 标准的接口。不过 SocketIO 支持多进程的特性,对于后续做横向扩张是很有帮助的。腾讯云在后面也会有计划推出支持大规模业务需求的 WebSocket 连接服务,减小业务的部署成本。
实现一个多客户端交互的服务,是需要把中间涉及到所有的消息类型都设计清楚的,就像是类似剪刀石头布这样一个小程序,都有下面这些消息类型。
消息
方向
说明
hello
c => s
客户端连上后发送 hello 信息,告知服务器自己身份以及位置。
hi
s => c
服务器响应客户端打招呼,并且反馈附近有多少人
join
客户端请求加入一个房间进行游戏
leave
客户端请求退出房间
start
房间里面全部人都 ready 后,会发送游戏开始的信号,并且告知客户端游戏时间。
choice
客户端选择出剪刀、石头还是布
face
客户端更新自己的表情
movement
有用户更新选择或者更新表情会通知其它用户
result
超过选择时间后,游戏结束,广播游戏结果
具体每个消息的参数可以参考源码里的<code>server/protocol.brief.md</code>
服务器的逻辑很简单:
收到用户请求加入房间(<code>join</code>),就寻找还没满的房间
找到房间,则加入
没找到房间,创建新房间
有用户加入的房间检查是否已满,如果已满,则:
给房间里每个用户发送开始游戏的信号(<code>start</code>)
启动计时器,计时器结束后进行游戏结算
游戏结算
两两之间 PK,赢方分数加一,输方减一,最终得每个玩家基本得分 x
对于每个玩家,如果分数 x 大于 0,则视为胜利,连胜次数加一,否则连胜次数归零
本局得分为分数 x 乘以连胜次数
发送本局游戏结果给房间里的每位玩家
微信小程序直接使用上面的协议,针对不同的场景进行渲染。整体的状态机如下。
服务器状态机
状态机整理清楚后,就是根据状态机来控制什么时候发送消息,接到消息后如何处理的问题了。具体实现请参照 <code>app/pages/game/game.js</code>里的源码。