小程序的架構非常簡單，這里有兩條網絡同步，一條是 HTTPS 通路，用于常規請求。對于 WebSocket 請求，會先走 HTTPS 后再切換協議到 WebSocket 的 TCP 連接，從而實現全雙工通信。

　　1. 準備域名和證書

　　在微信小程序中，所有的網路請求受到嚴格限制，不滿足條件的域名和協議無法請求，具體包括：

　　只允許和在 MP 中配置好的域名進行通信，如果還沒有域名，需要注冊一個。

　　網絡請求必須走 HTTPS 協議，所以你還需要為你的域名申請一個證書。

　　域名注冊好之后，可以登錄微信公眾平臺配置通信域名了。

　　2. 云主機和鏡像部署

　　剪刀石頭布的服務器運行代碼和配置已經打包成騰訊云 CVM 鏡像，大家可以直接使用。

　　騰訊云用戶可以免費領取禮包，體驗騰訊云小程序解決方案。

　　鏡像部署完成之后，云主機上就有運行 WebSocket 服務的基本環境、代碼和配置了。

　　鏡像已包含「剪刀石頭布」和「小相冊」兩個小程序的服務器環境與代碼，需要體驗兩個小程序的朋友無需重復部署

　　3. 配置 HTTPS

　　鏡像中已經部署了 nginx，需要在 /etc/nginx/conf.d 下修改配置中的域名、證書、私鑰。

　　配置完成后，即可啟動 nginx。

　　nginx

　　4. 域名解析

　　我們還需要添加域名記錄解析到我們的云服務器上，這樣才可以使用域名進行 HTTPS 服務。

　　在騰訊云注冊的域名，可以直接使用云解析控制臺來添加主機記錄，直接選擇上面購買的 CVM。

　　解析生效后，我們在瀏覽器使用域名就可以進行 HTTPS 訪問。

　　5. 啟動 WebSocket 服務

　　在鏡像的 nginx 配置中(/etc/nginx/conf.d)，已經把 /applet/websocket 的請求轉發到 http://127.0.0.1:9595 處理。我們需要把 Node 實現的 WebSocket 服務在這個端口里運行起來。

　　進入鏡像中源碼位置：

　　cd /data/release/qcloud-applet-websocket

　　復制代碼

　　使用 pm2 啟動服務：

　　pm2 start process.json

　　復制代碼

　　6. 啟動微信小程序

　　在微信開發者工具中修改小程序源碼中的 config.js 配置，把通訊域名修改成上面申請的域名。完成后點擊調試即可連接到 WebSocket 服務進行游戲。

　　配置完成后，運行小程序就可以看到成功搭建的提示!

　　為什么要用 WebSocket

　　使用傳統的 HTTP 輪詢或者長連接的方式也可以實現類似服務器推送的效果，但是這類方式都存在資源消耗過大或推送延遲等問題。而 WebSocket 直接使用 TCP 連接保持全雙工的傳輸，可以有效地減少連接的建立，實現真正的服務器通信，對于有低延遲有要求的應用是一個很好的選擇。

　　目前瀏覽器對 WebSocket 的支持程度已經很好，加上微信小程序的平臺支持，這種可以極大提高客戶端體驗的通信方式將會變得更加主流。

　　Server 端需要實現 WebSocket 協議，才能支持微信小程序的 WebSocket 請求。鑒于 SocketIO 被廣泛使用，剪刀石頭布的小程序，我們選用了比較著名的 SocketIO 作為服務端的實現。

　　Socket IO 的使用比較簡單，僅需幾行代碼就可啟動服務。

　　export class Server {

　　init(path: string) {

　　/** Port that server listen on */

　　this.port = process.env.PORT;

　　/** HTTP Server instance for both express and socket io */

　　this.http = http.createServer();

　　/** Socket io instance */

　　this.io = SocketIO(this.http, { path });

　　/** Handle incomming connection */

　　this.io.on("connection", socket => {

　　// handle connection

　　});

　　}

　　start() {

　　this.http.listen(this.port);

　　console.log(`---- server started. listen : ${this.port} ----`);

　　}

　　}

　　const server = new Server();

　　server.init("/applet/ws/socket.io");

　　server.start();

　　復制代碼

　　但是，SocketIO 和一些其它的服務器端實現，都有其配套的客戶端來完成上層協議的編碼解碼。但是由于微信的限制(不能使用 window 等對象)， SocketIO 的客戶端代碼在微信小程序平臺上是無法運行的。

　　經過對 SocketIO 通信進行抓包以及研究其客戶端源碼，筆者封裝了一個大約 100 行適用于微信小程序平臺的 WxSocketIO 類，可以幫助開發者快速使用 SocketIO 來進行 WebSocket 通信。

　　const socket = new WxSocketIO();

　　socket.on('hi', packet => console.log('server say hi: ' + packet.message));

　　socket.emit('hello', { from: 'techird' });

　　復制代碼

　　如果想要使用微信原生的 API，那么在服務器端也可以直接使用 ws 來實現 W3C 標準的接口。不過 SocketIO 支持多進程的特性，對于后續做橫向擴張是很有幫助的。騰訊云在后面也會有計劃推出支持大規模業務需求的 WebSocket 連接服務，減小業務的部署成本。

　　通信協議設計

　　實現一個多客戶端交互的服務，是需要把中間涉及到所有的消息類型都設計清楚的，就像是類似剪刀石頭布這樣一個小程序，都有下面這些消息類型。

　　具體每個消息的參數可以參考源碼里的 server/protocol.brief.md

　　服務器邏輯

　　服務器的邏輯很簡單：

　　收到用戶請求加入房間(join)，就尋找還沒滿的房間

　　找到房間，則加入

　　沒找到房間，創建新房間

　　有用戶加入的房間檢查是否已滿，如果已滿，則：

　　給房間里每個用戶發送開始游戲的信號(start)

　　啟動計時器，計時器結束后進行游戲結算

　　游戲結算

　　兩兩之間 PK，贏方分數加一，輸方減一，最終得每個玩家基本得分 x

　　對于每個玩家，如果分數 x 大于 0，則視為勝利，連勝次數加一，否則連勝次數歸零

　　本局得分為分數 x 乘以連勝次數

　　發送本局游戲結果給房間里的每位玩家

　　復制代碼

　　微信端實現

　　微信小程序直接使用上面的協議，針對不同的場景進行渲染。整體的狀態機如下。

　　狀態機整理清楚后，就是根據狀態機來控制什么時候發送消息，接到消息后如何處理的問題了。開發微信小程序看這里。