Создание видеочата с помощью Node.js + Socket.io + WebRTC

Сегодня, специально к старту нового потока по веб-разработке, поделимся с вами туториалом, из которого вы узнаете, как создать видеочат с помощью JavaScript и NodeJS. Также вы научитесь использовать PeerJS, WebRTC и Socket.io.

Здесь вы можете увидеть живой пример приложения, которое вы будете создавать.

Подготовка к проекту

Вот что вам понадобится:

• NodeJS: посетите официальный веб-сайт Node.js, чтобы загрузить и установить Node;

• NPM: программа NPM устанавливается на ваш компьютер при установке Node.js.

Настройка проекта

Весь код этого проекта можно найти в репозитории GitHub.

1. Создайте пустой каталог с именем video-chat-app.

2. Откройте консоль, перейдите в наш новый каталог и запустите npm init.

3. Заполните необходимую информацию для инициализации нашего проекта.

4. Запустите npm install express ejs socket.io uuid peer. Команда установит все зависимости, необходимые для создания этого приложения.

5. А также в качестве dev-зависимости установите Nodemon. Нужно выполнить npm install-dev nodemon. Это установит nodemon как dev-зависимость.

6. Создайте файл server.js — в этом файле будет храниться вся ваша серверная логика.

Теперь, когда у вас настроен наш проект, вы можете приступить к созданию приложения!

Создание сервера (с Express JS)

Первое, что вам нужно сделать, — это запустить ваш сервер. Мы собираемся использовать для этого Express. Express — это минималистичный веб-фреймворк для Node.js. Express позволяет очень легко создавать и запускать веб-сервер с помощью Node.

Давайте создадим шаблонный файл начального приложения Express.

// server.js
const express = require(“express”);
const app = express();
const server = require(“http”).Server(app);
app.get(“/”, (req, res) => {
    res.status(200).send(“Hello World”);
});
server.listen(3030);

Теперь ваш сервер запущен, вы можете протестировать его, запустив:

> nodemon server.js

Теперь откройте свой браузер и перейдите по адресу: localhost:3000, вы должны увидеть Hello World.

Создание первой страницы

Вместо того чтобы выводить текст, когда кто-то посещает ваш корневой маршрут, вы хотели бы присылать HTML. Для этого нужно использовать EJS (встроенный JavaScript). EJS — это язык шаблонов.

Чтобы использовать EJS в Express, вам нужно настроить ваш шаблонизатор. Для настройки добавьте эту строку кода в файл server.js.

app.set(‘view engine’, ‘ejs’)

Доступ к EJS по умолчанию осуществляется в каталоге views. Теперь создайте новую папку views в каталоге. В этой папке добавьте файл с именем room.ejs. Пока что думайте о нашем файле room.ejs как о HTML-файле.

Вот как выглядит ваша файловая структура:

|-- video-chat-app
   |-- views
      |-- room.ejs
   |-- package.json
   |-- server.js

Теперь добавьте HTML-код в файл room.ejs.

Как только вы скопируете приведённый выше код, нужно немного поменять app.js:

app.get(‘/’, function (req, res) {
 // OLD CODE
 res.status(200).send("Hello World");
})

Выше приведён старый код, в котором вы отправляете клиенту текст «Hello World!». Вместо этого вы хотите отправить файл room.ejs:

app.get(‘/’, function (req, res) {
 // NEW CODE
 res.render(‘room’);
})

Теперь откройте браузер и перейдите по адресу: localhost:3030, и вы увидите, что отображается файл room.ejs!

Добавление CSS

Выглядит не очень хорошо, правда? Это потому, что в вашем проекте нет стилей. Итак, добавьте немного CSS.

Нам нужно будет добавить новую папку в проект под названием public. В этой папке создайте файлы style.css и script.js. Вот ваша новая файловая структура:

|-- weather-app
   |-- views
      |-- index.ejs
   |-- public
      |-- style.css
      |-- script.js
   |-- package.json
   |-- server.js

Express не даёт доступа к этому файлу по умолчанию, поэтому вам нужно открыть его с помощью следующей строки кода:

app.use(express.static(‘public’));

Этот код позволяет вам получить доступ ко всем статическим файлам в папке “public”. Наконец, вам нужен CSS. Поскольку это не курс по CSS, я не буду вдаваться в подробности, но если вы хотите использовать мои стили, вы можете скопировать их отсюда.

После того как вы добавили CSS, вы можете посетить: localhost:3030. Вы заметите, что приложение выглядит немного лучше.

Настройка комнат

К настоящему моменту ваш файл server.js должен выглядеть так:

У вас есть один GET-роут и запуск сервера. Однако, чтобы ваше приложение работало, нужно всякий раз, когда новый пользователь посещает ваш роут по умолчанию, перенаправлять его на уникальный URL-адрес. Следует использовать библиотеку uuid для создания случайного уникального URL-адреса для каждой комнаты.

UUID — это библиотека javascript, которая позволяет вам создавать уникальные идентификаторы. В вашем приложении вы будете использовать uuid версии 4 для создания уникального URL. Но сначала импортируйте uuid в server.js. 

const { v4: uuidv4 } = require("uuid");

Теперь нужно использовать uuid для создания случайного уникального идентификатора для каждой комнаты и перенаправлять пользователя в эту комнату.

app.get(“/”, (req, res) => {
    res.redirect(`/${uuidv4()}`);
});

И, прежде чем вы протестируете это, я также хотел добавить страницу для каждой уникальной комнаты, и вы передадите текущий URL этой странице.

app.get(“/:room”, (req, res) => {
    res.render(“room”, { roomId: req.param.room });
});

Вы передали roomId в room.ejs на этом закончили настройку ваших комнат. А теперь, если вы посетите localhost:3030, вы будете перенаправлены на уникальный URL.

Добавление видео пользователя

Вы будете работать с файлом script.js, который вы создали ранее. script.js будет содержать весь клиентский код приложения.

Итак, вот что необходимо сделать: нужно получить видеопоток, а затем добавить этот поток в элемент видео.

let myVideoStream;
const videoGrid = document.getElementById("video-grid");
const myVideo = document.createElement("video");
myVideo.muted = true;
navigator.mediaDevices.getUserMedia({
    audio: true,
    video: true,
})
.then((stream) => {
    myVideoStream = stream;
    addVideoStream(myVideo, stream);
});

Теперь создайтем функцию addVideoStream, которая добавит поток к видеоэлементу.

const addVideoStream = (video, stream) => {
    video.srcObject = stream;
    video.addEventListener("loadedmetadata", () => {
       video.play();
       videoGrid.append(video);
    });
};

Этот код добавит пользовательский поток к видеоэлементу. Вы можете проверить это, посетив localhost:3030, и вы увидите всплывающее окно с видео 

Добавление возможности разрешить другим пользователям транслировать свои видео в потоковом режиме.

Пришло время использовать Socket.io и PeerJS. Для тех, кто не знает, Socket.io позволяет взаимодействовать серверу и клиенту в режиме реального времени.  PeerJS позволяют реализовать WebRTC.

Сначала импортируйте socket.io и peerjs в server.js и прослушайте событие соединения.

// server.js
const express = require(“express”);
const app = express();
const server = require(“http”).Server(app);
const { v4: uuidv4 } = require(“uuid”);
app.set(“view engine”, “ejs”);
const io = require(“socket.io”)(server);
const { ExpressPeerServer } = require(“peer”);
const peerServer = ExpressPeerServer(server, {
    debug: true,
});
app.use(“/peerjs”, peerServer);
app.use(express.static(“public”));
app.get(“/”, (req, res) => {
    res.redirect(`/${uuidv4()}`);
});
app.get(“/:room”, (req, res) => {
    res.render(“room”, { roomId: req.param.room });
});
io.on(“connection”, (socket) => {
    socket.on(“join-room”, (roomId, userId) => {
    socket.join(roomId);
    socket.to(roomId).broadcast.emit(“user-connected”, userId);
    });
});
server.listen(3030);

Теперь ваш сервер прослушивает событие присоединения к комнате. Далее настройте ваш script.js.

// public/script.js
const socket = io(“/”);
const videoGrid = document.getElementById(“video-grid”);
const myVideo = document.createElement(“video”);
myVideo.muted = true;
var peer = new Peer(undefined, {
  path: “/peerjs”,
  host: “/”,
  port: “3030”,
});
let myVideoStream;
navigator.mediaDevices
  .getUserMedia({
  audio: true,
  video: true,
})
.then((stream) => {
  myVideoStream = stream;
  addVideoStream(myVideo, stream);
  peer.on(“call”, (call) => {
    call.answer(stream);
    const video = document.createElement(“video”);
    call.on(“stream”, (userVideoStream) => {
      addVideoStream(video, userVideoStream);
      });
    });
  socket.on(“user-connected”, (userId) => {
      connectToNewUser(userId, stream);
  });
});
const connectToNewUser = (userId, stream) => {
  const call = peer.call(userId, stream);
  const video = document.createElement(“video”);
  call.on(“stream”, (userVideoStream) => {
      addVideoStream(video, userVideoStream);
  });
};
peer.on(“open”, (id) => {
    socket.emit(“join-room”, ROOM_ID, id);
});
const addVideoStream = (video, stream) => {
  video.srcObject = stream;
  video.addEventListener(“loadedmetadata”, () => {
    video.play();
    videoGrid.append(video);
  });
};

Теперь, если в комнату войдёт новый пользователь, вы увидите его видео.

Создание пользовательского интерфейса

С видеочастью закончили. А теперь займитесь стилизацией. Но сначала добавьте контент в файл room.ejs. (Добавьте CDN font-awesome внутри тега head.)

// views/room.ejs
<body>
  <div class="header">
    <div class="logo">
      <h3>Video Chat</h2>
    </div>
  </div>
  <div class="main">
    <div class="main__left">
      <div class="videos__group">
        <div id="video-grid"></div>
      </div>
      <div class="options">
        <div class="options__left">
          <div class="options__button">
            <i class="fa fa-video-camera" aria-hidden="true"></i>
          </div>
        <div class="options__button">
            <i class="fa fa-microphone" aria-hidden="true"></i>
        </div>
       </div>
       <div class="options__right">
         <div class="options__button background__red">
           <i class="fa fa-phone" aria-hidden="true"></i>
         </div>
       </div>
     </div>
    </div>
    <div class="main__right">
      <div class="main__chat_window">
        <ul class="messages"></ul>
     </div>
     <div class="main__message_container">
       <input id="chat_message" type="text" placeholder="Type message here...">
       <div class="options__button">
         <i class="fa fa-plus" aria-hidden="true"></i>
       </div>
     </div>
    </div>
  </div>
</body>

Затем откройте файл style.css и добавьте немного CSS.

@import url(“https://fonts.googleapis.com/css2?family=Poppins:wght@400;500;600&display=swap");
:root {
  — main-darklg: #1d2635;
  — main-dark: #161d29;
  — primary-color: #2f80ec;
  — main-light: #eeeeee;
  font-family: “Poppins”, sans-serif;
}
* {
  margin: 0;
  padding: 0;
}
.header {
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  height: 8vh;
  width: 100%;
  background-color: var( — main-darklg);
}
.logo > h3 {
    color: var( — main-light);
}
.main {
  overflow: hidden;
  height: 92vh;
  display: flex;
}
.main__left {
  flex: 0.7;
  display: flex;
  flex-direction: column;
}
.videos__group {
  flex-grow: 1;
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  padding: 1rem;
  background-color: var( — main-dark);
}
video {
  height: 300px;
  border-radius: 1rem;
  margin: 0.5rem;
  width: 400px;
  object-fit: cover;
  transform: rotateY(180deg);
  -webkit-transform: rotateY(180deg);
  -moz-transform: rotateY(180deg);
}
.options {
  padding: 1rem;
  display: flex;
  background-color: var( — main-darklg);
}
.options__left {
    display: flex;
}
.options__right {
    margin-left: auto;
}
.options__button {
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  background-color: var( — primary-color);
  height: 50px;
  border-radius: 5px;
  color: var( — main-light);
  font-size: 1.2rem;
  width: 50px;
  margin: 0 0.5rem;
}
.background__red {
    background-color: #f6484a;
}
.main__right {
flex: 0.3;
    background-color: #242f41;
}
.main__chat_window {
    flex-grow: 1;
}
.main__message_container {
  padding: 1rem;
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}
.main__message_container > input {
  height: 50px;
  flex: 1;
  border-radius: 5px;
  padding-left: 20px;
  border: none;
}
#video-grid {
  display: flex;
  justify-content: center;
  flex-wrap: wrap;
}

Вот и всё! Поздравляем, вы успешно создали видеочат! Теперь вы можете развернуть его на Heroku и показать его всему миру. Демо и исходный код.

Это лишь небольшой пример того, какие вещи может делать веб-разработчик, причем в одиночку. Сделать just for fun экспорт музыки в Spotify и получить известность, пока огромная компания долго думает над решением задачи — без проблем. За один вечер набросать и выкатить расширение для браузера, которое упростит жизнь миллионам пользователей — тоже по силам. На что еще способна веб-разработка — зависит только от фантазии программиста. Приходите учиться, чтобы освоить дзюцу веб-разработки и стать настоящим самураем интернета.

Узнайте, как прокачаться в других специальностях или освоить их с нуля:

• Профессия Fullstack-разработчик на Python

• Профессия C++ разработчик

• Профессия Java-разработчик

• Курс "Python для веб-разработки"