Chat-sovellus Socket.IO-kirjaston avulla

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena on esitellä WebSocket-teknologiaa, vertailla sitä vanhempiin kommunikaatiomenetelmiin ja syventyä vielä erityisesti Socket.IO-nimiseen kirjastoon, joka käyttää hyödykseen sekä WebSocket protokollaa, että vanhempaa HTTP-protokollaa. Tutkimukseen käytettiin lukuisia kirjallisia sekä internet-lähteitä. Tutkimustuloksena syntyi pienimuotoinen chat-sovellus, joka on rakennettu Socket.IO-kirjastoa käyttäen.

Työssä käsitellään HTTP-protokollaa sekä WebSocket-protokollaa. Ongelma vanhemmassa HTTP-protokollassa nykyajan reaaliaikaisiin sovelluksiin verrattuna on, että HTTP on suunniteltu niin sanotuksi vuorosuuntaiseksi yhteydeksi. Tämän vuorosuuntaisuuden kiertämiseksi on käytetty erilaisia tekniikoita, esimerkiksi HTTP-polling, sekä long-polling. Jos halutaan kuitenkin luoda aidosti reaaliaikainen sovellus, kuten esimerkiksi chat-sovellus, ei HTTP:n tarjoamat kiertotiet tälle ole riittäviä tälle yksisuuntaisuudelle. Reaaliaikaiset sovellukset tuovatkin parhaiten esiin WebSocketin edut vanhempaan HTTP:hen nähden. WebSocketin ollessa puhelinkeskustelua muistuttava, kaksisuuntainen ja välitön protokolla, se soveltuu täydellisesti chat-sovelluksen luomiseen. Joissakin tapauksissa WebSocket-yhteyttä ei kuitenkaan voida muodostaa, mistä syystä kirjastot kuten Socket.IO ovat hyvä valinta kehittäjälle. Socket.IO ratkaisee ongelman ”laskemalla” tarvittaessa WebSocket-yhteyden vanhem-paan http long-polling teknologiaan, joka jäljittelee reaaliaikaisuutta. Näin ollen Socket.IO on web-kehittäjälle ihanteellinen ratkaisu monessa tilanteessa.

Työssä esitellään vaihe vaiheelta, miten voidaan kehittää pienimuotoinen fullstack chat -sovellus käyttämällä Socket.IO kirjastoa. Sovellus koodattiin Ja-vaScript kielellä. Frontend toteutettiin React.js:llä ja backend puolestaan ra-kennettiin Node.js:llä käyttäen Express.js-kirjastoa. Socket.IO-kirjasto kytkettiin kumpaankin, ja sen avulla sovelluksessa toteutettiin kommunikaatio asiakkaan (frontend) ja palvelimen (backend) välillä. Opinnäytetyöprosessissa toteutettu sovellus oli kohtuullisen vaivaton toteuttaa ja sen perusteella voidaankin olettaa, että Socket.IO tulee kirjastona olemaan vielä pitkän aikaa käytetty ja ajankohtainen.

The purpose of this thesis is to present reader with Websocket technology, compare it to older methods of communication and take a deeper look into a specific library that utilizes both Websocket technology and older methods – Socket.IO. As a final product for my research, I’ve completed a simple, fullstack browser chat application and deployed it online.

The thesis covers the older communication methods, how they work and what are their shortcomings when used in modern realtime applications. Reader is also provided with basic understanding of Websocket technology and Websocket API.

The thesis presents reader with step-by-step guide on how to create a realtime chat application that works in a web browser. The language used is JavaScript and frameworks are React.js at the frontend and Node.js runtime with Express.js library at the backend. Socket.IO library is connected to both frontend and backend. The application was fairly straightforward to produce, and it goes to show how user friendly the Socket.IO library is. As a conclusion, it is highly likely that Socket.IO will be a relevant and used library in the future as well.