PHP聊天室技術

PHP聊天室技術
黃國輝

1．前言
  上網聊天是時下最流行的交友方式。各大網站推出的聊天室都各具特色。
  聊天室主要分為WebChat、BBSChat兩種。BBSChat是基於Telnet的Tcp協議，是BBS的附設功能，需要用戶端Telnet程式。WebChat則採用瀏覽器方式，實際上是一個多人共同使用的CGI程式。其基本原理是把每個使用者的發言通過瀏覽器傳給系統，再由系統收集處理後分發給特定使用者。
  WebChat一般採用Server Push或Client Pull技術。兩種技術的區別在於使用不同的方式將資料分發給使用者，Server Push是由伺服器將資料以多重MIME編碼，推給（push）使用者端，目前較少網站使用這種方式。Client Pull則是使用者從伺服器拉(pull)所要的資料。
  最常用的Client Pull就是利用Html語言的Meta標籤http-equiv="Refresh" 的屬性，每隔一段時間就檢查伺服器上是否有新的資料。例如 ，每隔5秒鐘就會重新整理一次頁面。這種方法簡單有效，缺點是重新整理時會產生閃爍的現象；而且為了保持效率，每次重新整理都會把舊的聊天內容清除，使用者想查看或保留對話內容都很不方便。為此，採用JavaApplet作為聊天室的前端，利用重新整理把從伺服器Pull的資料通過JavaApplet來顯示也是一種解決方案。還有就是本文要介紹的使聊天程式保持連線的方案。方法一，把聊天程式設定為無限大，就能使瀏覽器不停地保持下載的連線狀態；方法二，聊天程式中存在著無限迴圈，因為可以方便地設定更進階的功能，所以在此選擇採用。
  Web伺服器採用FreeBSD+Apache，原因是兩者的組合具有最強的效能，而且花費為零。還需要考慮的是用什麼方式來存放資料呢。用檔案相對而言容易實現，但是多人使用，頻繁地對同一檔案進行IO操作，難免會影響效率，況且FreeBSD的IO效能不佳。可以考慮使用RamDisk，將檔案整個放進記憶體，以提高速度。或者在記憶體中劃分出一塊高速空間用以資料存放。筆者使用的是資料庫方式：MySQL。因為該資料庫就是為大批量使用者同時使用而設計，利用它可以省去設計高速空間操作的複雜編寫，速度也可得到保證。如將整個資料庫放進記憶體，效果更好。
  程式用PHP+Html+JavaScript編寫。聊天室主要是對Html的Form中的各種元素進行操作。JavaScript是基於對象的語言，對Html中的各種元素皆當作對象看待，所以每個元素的方法和屬性都很豐富，操作比較方便。而PHP只有在Form經過Post後，將Form中的元素轉成對應的變數，才能處理使用者輸入的資料。從互動性來說比較差，這也是使用JavaScript的原因。採用PHP的原因是因為比起其它CGI語言，其速度和安全性都較佳，開發也比較容易。
2. 不斷重新整理的聊天室
  一個標準的聊天室頁面由三個Frame組成，分別是顯示線上使用者的Online、使用者發言及功能設定的Say和顯示聊天內容的List。使用者在Say Frame中敲入發言內容後按發送，資料經過處理後儲存在Mysql資料庫，同時被儲存的還包括髮言人、聊天對象及發言的時間。使用者一進入聊天室，List Frame從Mysql資料庫中把發言時間大於使用者進入時間的發言提出顯示出來。而後續顯示新的發言內容的關鍵，在於顯示聊天內容的那段程式是無限迴圈的。
  List Frame程式概要：
    $db=mysql_pconnect(localhost,root);    #Mysql資料庫連接
    mysql_select_db(chat,$db);
    顯示歡迎進入聊天室
    設定$init為資料庫中發言時間比
      進入時間大的第一個資料的ID號   #是資料提取的標誌位
    while (1==1) {             #無限迴圈開始
     提取從$init到最後的資料；
     while (每一個資料$text) {
     $emote=strip_tags($text);        #防止使用者直接輸入Html語言
     if (eregi("^/",$emote))         #判斷髮言是否系統命令(以/開頭)
      系統特殊處理
     else 顯示發言
     }
     設定$init為最後資料的ID號
     flush();               #清出輸出緩衝，使發言馬上顯示
     sleep(2);               #使程式暫停2秒，節省系統資源
     mysql_free_result($result);       #釋放資料庫結果佔用的記憶體
    }
  因為程式無限迴圈，在每次迴圈中輸出的發言是先置入輸出緩衝區內。通過flush()馬上把緩衝區的內容向使用者的List Frame送出，達到了即時的聊天效果。迴圈最後要釋放Mysql結果集佔用的記憶體，否則因為無限迴圈的緣故，系統資源很快會被耗盡。
  使用者在Login後將建立一個Online的表用於線上使用者的統計，主要是為了防止User表過大，程式中頻繁用到的檢索會拖慢系統的運作。這其中用的最多的是Online Frame，在採用Client Pull的Refresh Meta，每隔一段時間就會查詢Online表，以重新整理線上的使用者。如果使用者不發言超過規定時間，系統會調用自訂函數將使用者設為TimeOut，強制將其退出聊天室。
3. 使用者功能簡介
  使用者的功能設定在Say Frame中，可以選擇發言貼圖、說話的語氣等。發言經過特殊的處理後儲存到Mysql，例如選擇了一個貼圖後，系統將添加到發言的前面，就可以實現貼圖的效果。
  對於聊天室常用到的Emote，例如使用者A輸入“/hello”按發送，List Frame中顯示出來的是“使用者A愉快地和大家打招呼”，為了保持效率，使用者輸入的Emote會原文直接儲存到資料庫，而解析轉換的工作由List Frame來完成。
  悄悄話只有自己和聊天對象可以看到，實現上因為發言預先儲存有發言人和聊天對象，只要做一個簡單的判斷即可。還有聊天室常有的屏蔽某使用者發言的功能，通過設定一個臨時的陣列來實現，沒必要儲存在使用者的資料庫中。
  聊天室人多的時候，大家爭先發言常使人眼花繚亂，這時可以選擇是否屏蔽無關的發言，即意味著只要不是對所有人和自己的發言將不會顯示出來。當然，因為系統會用特殊的顏色來標識和自己有關的發言，就算不選擇該功能，使用者還是能快速地從眾多發言中找到和自己相關的。
  使用者可以在特定時間（系統比較空閑時）將當天和自己有關的發言打包。因為儲存發言的表資料增長速度很快，為保持運行效率，系統隔天就會把它複製後清空。這樣使用者檢索打包發言內容就不會影響聊天系統的運作。
  出於安全的考慮，聊天室的管理功能是獨立的，並沒放在聊天頁面中。主要有使用者資料管理和將搗亂使用者Kick Out（踢人）兩種功能。將使用者踢出聊天室後將使他在一定的時間內不能再進入聊天室。
  聊天室的安全要求雖然不象電子商務那樣高，但如果使用者被冒名頂替、使用者的發言被竊聽，或者亂踢人，是非常令人不快的。使用者都要在Login中填寫名字和密碼才能進入聊天室，但是通過查看Login的原始碼，雖然不能看到Php的部分，Htnl部分的源碼卻顯示Login是調用Chat.php程式從而進入聊天室的。所以為了防止使用者直接進入聊天室，系統會首先判斷建立立的聊天室是否由Login產生的，不是則退出。同理，在聊天室的List Frame和Post Frame也可加上這樣的防護。當然，在List Frame和Post Frame中檢查使用者的身份和密碼，就萬無一失了，只是加重了系統的負擔。
  綜上所述，能看到系統的原始碼無疑是危險的開端，所以系統的編寫盡量用看不到源碼的Php；設定由Login開啟的聊天室隱藏了瀏覽器的工具條、狀態列等，並且屏蔽了滑鼠的右鍵及快速鍵。
4. 總結
  用Php編寫的聊天室具有高效穩定的特點，是編寫網路互動程式的最佳選擇。
參考文獻：
[1] Rasmus Lerdorf著. PHP Manual [M].電子文檔,2000