RTCDataChannel 简单示例

RTCDataChannel 接口是 WebRTC API 的一个功能，可以让您在两个对等体之间打开一个通道，您可以通过该通道发送和接收任意数据。API 有意地类似于 WebSocket API (en-US)，因此可以为每个 API 使用相同的编程模型。

在本示例中，我们会在一个页面内建立一条 RTCDataChannel 连接。这个场景是为了演示如何连接两个 Peer，实际场景并不常见。在本示例中解释了协商和建立连接的过程，定位和连接另外一台主机的场景在另外的一个示例中。

The HTML

首先让我们看看我们需要的 HTML 代码。其实很简单，我们先有两个按钮用来链接和断开连接。

<button id="connectButton" name="connectButton" class="buttonleft">
  Connect
</button>
<button id="disconnectButton" name="disconnectButton" class="buttonright" disabled>
  Disconnect
</button>

然后我们还有一个输入框，用来输入消息。一个按钮，来触发发送事件。这个 <div> 是给 channel 中第一个节点使用的。

  <div class="messagebox">
    <label for="message">Enter a message:
      <input type="text" name="message" id="message" placeholder="Message text"
              inputmode="latin" size=60 maxlength=120 disabled>
    </label>
    <button id="sendButton" name="sendButton" class="buttonright" disabled>
      Send
    </button>
  </div>

最后，还有一个小 DIV 用来显示收到的内容。这个 <div> 是给 channel 中第二个 peer 使用的。

<div class="messagebox" id="receivebox">
  <p>Messages received:</p>
</div>

The JavaScript code

你可以直接到look at the code itself on GitHub来看代码，下面我们也会一步一步的解释。

WebRTC API 大量使用了Promise. 这样会让建立链接的过程变得简单;如果你还没有到ECMAScript 2015了解过 Promise，你应该先去看看。另外本示例还使用了箭头语法arrow functions。

启动

当脚本开始运行时，我们对 load 事件挂接 load 事件侦听，因此一旦页面完全加载， startup() 函数将被调用。

function startup() {
  connectButton = document.getElementById('connectButton');
  disconnectButton = document.getElementById('disconnectButton');
  sendButton = document.getElementById('sendButton');
  messageInputBox = document.getElementById('message');
  receiveBox = document.getElementById('receivebox');

  // Set event listeners for user interface widgets

  connectButton.addEventListener('click', connectPeers, false);
  disconnectButton.addEventListener('click', disconnectPeers, false);
  sendButton.addEventListener('click', sendMessage, false);
}

上述逻辑一目了然。我们拿到所有需要操作的页面元素引用，之后对三个按钮设置事件侦听 event listeners 。

建立连接

当用户点击 "Connect" 按钮， connectPeers() 方法被调用。下面将逐一分析该方法中的细节。

备注： 尽管参与连接的两端都在同一页面，我们将启动连接的一端称为 "local" 端，另一端称为 "remote" 端。

建立本地节点

localConnection = new RTCPeerConnection();

sendChannel = localConnection.createDataChannel("sendChannel");
sendChannel.onopen = handleSendChannelStatusChange;
sendChannel.onclose = handleSendChannelStatusChange;

第一步是建立该连接的 "local" 端，它是发起连接请求的一方。下一步是通过调用RTCPeerConnection.createDataChannel() 来创建 RTCDataChannel 并设置事件侦听以监视该数据通道，从而获知该通道的打开或关闭 (即获得该对等连接的通道打开或者关闭的时机)。

请务必记住该通道的每一端都拥有自己的 RTCDataChannel 对象。

建立远程节点

remoteConnection = new RTCPeerConnection();
remoteConnection.ondatachannel = receiveChannelCallback;

远程端的建立过程类似“local”端，但它无需自己创建 RTCDataChannel ，因为我们将通过上面建立的渠道进行连接。我们创建对 datachannel 的事件处理回调；数据通道打开时该逻辑将被执行，该回调处理将接收到一个 RTCDataChannel 对象，此过程将在文章后面部分描述。

设立 ICE 候选人

下一步为每个连接建立 ICE 候选侦听处理，当连接的一方出现新的 ICE 候选时该侦听逻辑将被调用以告知连接的另一方此消息。

备注： 在现实场景，当参与连接的两节点运行于不同的上下文，建立连接的过程或稍微复杂些，每一次双方通过调用RTCPeerConnection.addIceCandidate()，提出连接方式的建议 (例如：UDP,、中继 UDP、TCP 之类的) ，双方来回往复直到达成一致。本文既然不涉及现实网络环境，因此我们假定双方接受首次连接建议。

    localConnection.onicecandidate = e => !e.candidate
        || remoteConnection.addIceCandidate(e.candidate)
        .catch(handleAddCandidateError);

    remoteConnection.onicecandidate = e => !e.candidate
        || localConnection.addIceCandidate(e.candidate)
        .catch(handleAddCandidateError);

我们配置每个 RTCPeerConnection 对于事件 icecandidate 建立事件处理。

启动连接尝试

建立节点连接的最后一项是创建一个连接 offer.

    localConnection.createOffer()
    .then(offer => localConnection.setLocalDescription(offer))
    .then(() => remoteConnection.setRemoteDescription(localConnection.localDescription))
    .then(() => remoteConnection.createAnswer())
    .then(answer => remoteConnection.setLocalDescription(answer))
    .then(() => localConnection.setRemoteDescription(remoteConnection.localDescription))
    .catch(handleCreateDescriptionError);

逐行解读上面的代码：

首先调用RTCPeerConnection.createOffer() 方法创建 SDP (Session Description Protocol) 字节块用于描述我们期待建立的连接。该方法可选地接受一个描述连接限制的对象，例如连接是否必须支持音频、视频或者两者都支持。在我们的简单示例中，没有引入该限制。
如果该 offer 成功建立，我们将上述字节块传递给 local 连接的 RTCPeerConnection.setLocalDescription() (en-US) 方法。用于配置 local 端的连接。
下一步通过调用remoteConnection.RTCPeerConnection.setRemoteDescription()，告知 remote 节点上述描述，将 local 节点连接到到远程。现在 remoteConnection 了解正在建立的连接。
该是 remote 节点回应的时刻了。remote 节点调用 createAnswer() (en-US) 方法予以回应。该方法生成一个 SDP 二进制块，用于描述 remote 节点愿意并且有能力建立的连接。这样的连接配置是两端均可以支持可选项的结合。
应答建立之后，通过调用RTCPeerConnection.setLocalDescription() (en-US)传入 remoteConnection。该调用完成了 remote 端连接的建立 (对于对端的 remote 节点而言，是它的 local 端。这种叙述容易使人困惑，但是看多了您就习惯了。
最终，通过调用 localConnection 的RTCPeerConnection.setRemoteDescription()方法，本地连接的远端描述被设置为指向 remote 节点。
catch() 调用一个用于处理任何异常的逻辑。

备注： 再次申明，上述处理过程并非针对现实世界的实现，在正常环境下，建立连接的两端的机器，运行两块不同的代码，用于交互和协商连接过程。

对成功的对等连接的处理

当 peer-to-peer 连接的任何一方成功连接，相应的 RTCPeerConnection 的 icecandidate 事件将被触发。在事件的处理中可以执行任何需要的操作，但在本例中，我们所需要做的只是更新用户界面。

  function handleLocalAddCandidateSuccess() {
    connectButton.disabled = true;
  }

  function handleRemoteAddCandidateSuccess() {
    disconnectButton.disabled = false;
  }

当 local 节点连接成功时，禁用 "Connect" 按钮，当 remote 节点连接时许用 "Disconnect" 按钮。

数据通道（data channel）的连接

RTCPeerConnection 一旦 open，事件datachannel 被发送到远端以完成打开数据通道的处理，该事件触发 receiveChannelCallback() 方法，如下所示：

  function receiveChannelCallback(event) {
    receiveChannel = event.channel;
    receiveChannel.onmessage = handleReceiveMessage;
    receiveChannel.onopen = handleReceiveChannelStatusChange;
    receiveChannel.onclose = handleReceiveChannelStatusChange;
  }

事件 datachannel 在它的 channel 属性中包括了：对代表 remote 节点的 channel 的RTCDataChannel 的指向，它保存了我们用以在该 channel 上对我们希望处理的事件建立的事件监听。一旦侦听建立，每当 remote 节点接收到数据 handleReceiveMessage() 方法将被调用，每当通道的连接状态发生改变 handleReceiveChannelStatusChange() 方法将被调用，因此通道完全打开或者关闭时我们都可以作出相应的相应。

对通道状态变化的处理

local 节点和 remote 节点采用同样的方法处理表示通道连接状态变更的事件。

当 local 节点遭遇 open 或者 close 事件，handleSendChannelStatusChange() 方法被调用：

  function handleSendChannelStatusChange(event) {
    if (sendChannel) {
      var state = sendChannel.readyState;

      if (state === "open") {
        messageInputBox.disabled = false;
        messageInputBox.focus();
        sendButton.disabled = false;
        disconnectButton.disabled = false;
        connectButton.disabled = true;
      } else {
        messageInputBox.disabled = true;
        sendButton.disabled = true;
        connectButton.disabled = false;
        disconnectButton.disabled = true;
      }
    }
  }

如果通道状态已经变更为 "open", 意味着我们已经完成了在两对等节点之间建立连接。相应地用户界面根据状态更新，许用并将输入光标聚焦在 text 输入框，以便用户可以立即输入要发送给对方的文本消息，同时界面许用 "Send" 和 "Disconnect" 按钮（既然它们已经准备好了），禁用"Connect"按钮，既然在已经建立连接的情况下用不着它。

当连接状态变更为 "closed"时，界面执行相反的操作：禁用文本输入框和 "Send" 按钮 , 许用"Connect" 按钮，以便用户在需要时可以打开新的连接，禁用"Disconnect" 按钮，既然没有连接时用不着它。

另一方面，作为我们例子的 remote 节点，则无视这些状态改变事件，仅仅是在控制台输出它们：

  function handleReceiveChannelStatusChange(event) {
    if (receiveChannel) {
      console.log("Receive channel's status has changed to " +
                  receiveChannel.readyState);
    }
  }

handleReceiveChannelStatusChange() 方法接收到发生的事件，事件类型为 RTCDataChannelEvent (en-US).

发送消息

当用户按下 "Send" 按钮，触发我们已建立的该按钮的 click 事件处理逻辑，在处理逻辑中调用 sendMessage() 方法。该方法也足够简单：

  function sendMessage() {
    var message = messageInputBox.value;
    sendChannel.send(message);

    messageInputBox.value = "";
    messageInputBox.focus();
  }

首先，待发送的消息文本从文本输入框的 value属性获得，之后该文本通过调用 sendChannel.send() (en-US)发送到 remote 节点。都搞定了！余下的只是些用户体验糖 ——清空并聚焦文本输入框，以便用户可以立即开始下一条消息的输入。

接收消息

当远程通道发生“message”事件时，我们的 handleReceiveMessage() 方法被调用来处理事件。

  function handleReceiveMessage(event) {
    var el = document.createElement("p");
    var txtNode = document.createTextNode(event.data);

    el.appendChild(txtNode);
    receiveBox.appendChild(el);
  }

该方法只是简单地注入了一些 DOM，它创建了 <p> (paragraph) 元素，然后创建了 Text 用于显示从事件的data 属性拿到的消息文本。该 text node 作为子节点附加到receiveBox block，显示在浏览器窗口内容区。

断开节点

当用户点击"Disconnect" 按钮。在之前我们设置的按钮事件处理逻辑中disconnectPeers() 方法被调用。

  function disconnectPeers() {

    // Close the RTCDataChannels if they're open.

    sendChannel.close();
    receiveChannel.close();

    // Close the RTCPeerConnections

    localConnection.close();
    remoteConnection.close();

    sendChannel = null;
    receiveChannel = null;
    localConnection = null;
    remoteConnection = null;

    // Update user interface elements

    connectButton.disabled = false;
    disconnectButton.disabled = true;
    sendButton.disabled = true;

    messageInputBox.value = "";
    messageInputBox.disabled = true;
  }

该方法首先关闭每个节点的RTCDataChannel，之后类似地关闭每个节点的 RTCPeerConnection。将所有对它们的指向置为null 以避免意外的复用。之后更新界面状态以符合目前已经不存在连接的事实。

下一步

查看 GitHub 上提供的 webrtc-simple-datachannel 源代码。