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第四章：WebSocket 通信机制全解与客户端发包实录

news 来源：原创 2025/6/7 12:41:42

如果你以为一个游戏启动后只靠本地逻辑运转，那你真是低估了网络通信的存在感。在互动组件项目里，WebSocket 才是真正的灵魂通道——UI 再好看，没包发出去也等于白搭。

本章我们深入讲解 WebSocket 在安卓前端项目中的应用，从封装结构到消息分发，从心跳维持到断线重连，用实际的项目代码完整梳理一遍消息通信流程。

首先是通信初始化部分。项目的 Socket 一般集中封装在 NetManager 中。以下是一个典型实现：

const NetManager = {ws: null,isConnected: false,reconnectTimer: null,heartbeatTimer: null,connect(url) {if (this.ws && this.isConnected) return;this.ws = new WebSocket(url);this.ws.binaryType = "arraybuffer";this.ws.onopen = this._onOpen.bind(this);this.ws.onmessage = this._onMessage.bind(this);this.ws.onclose = this._onClose.bind(this);this.ws.onerror = this._onError.bind(this);},_onOpen() {console.log("连接服务器成功");this.isConnected = true;this._startHeartbeat();},_onClose() {console.warn("服务器连接断开");this.isConnected = false;this._reconnect();},_onError(err) {console.error("WebSocket 连接错误", err);},_onMessage(event) {let data = new Uint8Array(event.data);ProtocolManager.decodeMessage(data);},_reconnect() {clearTimeout(this.reconnectTimer);this.reconnectTimer = setTimeout(() => {this.connect("ws://your-server-address");}, 3000);},_startHeartbeat() {clearInterval(this.heartbeatTimer);this.heartbeatTimer = setInterval(() => {this.send(ProtocolManager.encodeHeartbeat());}, 5000);},send(data) {if (!this.isConnected) return;this.ws.send(data);}
};

这段代码具备连接管理、断线重连、心跳保活三大能力。只要初始化时调用 connect 即可自动绑定监听事件。

接下来是协议设计。客户端与服务器之间的通信是基于自定义协议的，通常结构如下：

[消息ID][消息体长度][消息体]

为了更规范，建议封装 ProtocolManager：

const ProtocolManager = {encodeMessage(msgId, payload) {let body = JSON.stringify(payload);let bodyBuffer = new TextEncoder().encode(body);let buffer = new Uint8Array(4 + bodyBuffer.length);buffer[0] = (msgId >> 8) & 0xFF;buffer[1] = msgId & 0xFF;buffer[2] = (bodyBuffer.length >> 8) & 0xFF;buffer[3] = bodyBuffer.length & 0xFF;buffer.set(bodyBuffer, 4);return buffer;},decodeMessage(buffer) {let msgId = (buffer[0] << 8) | buffer[1];let bodyLen = (buffer[2] << 8) | buffer[3];let json = new TextDecoder().decode(buffer.slice(4, 4 + bodyLen));let payload = JSON.parse(json);MessageDispatcher.dispatch(msgId, payload);},encodeHeartbeat() {return this.encodeMessage(0x0001, {});}
};

服务器返回后，前端需要有一个调度系统负责分发：

const MessageDispatcher = {listeners: {},register(msgId, callback, context) {this.listeners[msgId] = { callback, context };},dispatch(msgId, data) {if (!this.listeners[msgId]) {console.warn("未处理的消息：", msgId);return;}let { callback, context } = this.listeners[msgId];callback.call(context, data);}
};

示例注册方式如下：

MessageDispatcher.register(0x1001, this.onHallData, this);

断线重连与心跳机制是必不可少的，尤其在安卓端容易被系统后台挂起或回收，断线重连可以提升稳定性。心跳一般是定时每 5 秒发一个“空包”：

setInterval(() => {NetManager.send(ProtocolManager.encodeHeartbeat());
}, 5000);

如果连接断开，NetManager 会触发 reconnect，通过定时器进行重新连接尝试。

下面是一个完整的发包→收包→界面处理流程：

let payload = {userId: UserManager.userId
};
NetManager.send(ProtocolManager.encodeMessage(0x1003, payload));

服务器返回包结构如下：

{"nickname": "player001","avatar": "icon_12.png","level": 5,"gender": 1
}

接收方式如下：

MessageDispatcher.register(0x1004, function (data) {UIManager.showUI("UIUserInfo", (ui) => {ui.updateUserInfo(data);});
}, this);

到这里为止，客户端发包、收包、处理 UI 的整个流程已经完整建立。

总结一下：这一章我们完成了客户端通信模块的封装与调用实践，包括了 WebSocket 的初始化、协议设计、消息派发与重连策略。下一章将进入 Node.js 服务端，看看服务器是如何处理这些消息与房间广播的。

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