频道是Phoenix中非常exciting和强大的一部分。它让我们能简单地为应用添加软实时特性。频道基于一个简单的想法 - 收发信息。发送者发布关于话题的信息。接收者关注了这个话题，然后他们就能得到那些信息。发送者和接收者在任何时候都能互换角色。

Elixir本身就是基于信息传送的，你可能会想知道为什么我们需要这个额外的机制来收发信息。使用频道，发送者和接收者都可以不是Elixir进程。它们可以使任何能与频道交流的东西 - JavaScript客户端，iOS应用，另一个Phoenix应用，我们的手表。而且，一个频道中广播的信息可能会有很多接收者。而Elixir进程的交流是一对一的。

“频道”这个词很难描述一个有着许多组件的分层系统。让我们快速浏览一下它们，以便看到它的全貌。

配件

• Socket Handlers

Phoenix有一个到服务器的连接，在这个连接上会多路复用你的频道sockets。Socket handlers，例如web/channels/user_socket.ex，是一个模块，用于验证和鉴定一个socket连接，并允许你为所有频道设置默认socket。

• Channel Routes

它们定义与Socket handlers中，例如web/channels/user_socket.ex，这使得它们与别的routes不同。它们匹配与话题字符串，并调遣匹配任务 到给定的频道模块。星形符*的作用像是通配符，所以在下面的route例子中，对sample_topic:pizza 和sample_topic:oranges的请求都会被调遣到SampleTopicChannel。

channel "sample_topic:*", HelloPhoenix.SampleTopicChannel

• Channels

Channels处理客户端来的事件，所以和控制器类似，但有两个关键的不同。Channel 事件是双向的 - 进和出。频道连接也存在于单个请求/回应的循环之外。频道是Phoenix中实时交流组件的最高等级抽象。

每个频道都会为join/3, terminate/2, handle_in/3, 和 handle_out/3这四个回调函数中的每一个实现一个或更多从句。

• PubSub

Phoenix PubSub层由Phoenix.PubSub模块和各种不同适配器和它们的GenServer的模块组成。这些模块中包含了组成频道交流的函数 - 关注话题，取消关注，在话题内广播信息。

如果需要的话，可以定义我们自己的PubSub适配器。请到Phoenix.PubSub docs 查看更多。

单独使用这些模块对于Phoenix来说毫无意义。Channels使用它们作为自己的发动机。作为用户，我们不需要在应用中直接使用它们。

• Messages

Phoenix.Socket.Message模块用下面的keys定义了一个结构，来表示合法message。Phoenix.Socket.Message docs。

• topic - 话题字符串，或话题：子话题命名空间对，比如“messages”, “messages:123”

• event - 事件名字符串，例如“phx_join”

• payload - 消息有效载荷

• ref - 独特字符串ref

• Topics

Topics是字符串id - 不同层使用的名字，为了确认消息在正确的地方结束。正如我们在上面看到的，topics可以使用通配符。这对"topic:subtopic"很有用。你经常会使用你的model层中的记录ID来组成topics，例如"users:123"。

• Transports

transport层是公路的最上层。Phoenix.Channel.Transport模块负责调遣所有message对一个Channel的进出。

• Transport Adapters

默认的transport机制来源于WebSockerts，如果WebSockets不可用，它会退回到LongPolling。使用其它的交通适配器是可能的，只要遵守适配器协议，我们也可以自己编写一个。例子请看Phoenix.Transports.WebSocket。

• 客户端库

Phoenix现在装载了它自己的JavaScript客户端。iOS, Android, 还有 C#。

尝试它们全部

让我们构建一个简单的聊天应用，来将这些东西都用上。在generating a new Phoenix application 之后，我们会看到endpoint已经为我们设置好了，在lib/hello_phoenix/endpoint.ex中：

defmodule HelloPhoenix.Endpoint douse Phoenix.Endpoint, otp_app: :hello_phoenixsocket "/socket", HelloPhoenix.UserSocket...
end

我们在endpoint中所指向的HelloPhoenix.UserSocket，已经生成应用时创建好了，在web/channels/user_socket.ex中。我们需要确认messages已经获得了到正确的channel的route。所以，我们将对"room:*" channnel定义取消注释：

defmodule HelloPhoenix.UserSocket douse Phoenix.Socket## Channelschannel "room:*", HelloPhoenix.RoomChannel...

现在，无论何时，一个客户端发送一个话题开头为"room:"的消息，都会route到我们的RoomChannel。下一步，我们将定义一个HelloPhoenix.RoomChannel模块来管理我们的聊天室消息。

加入频道

你的channels要做的第一件事就是授权客户端加入一个给定的topic。为了授权，我们必须在web/channels/room_channel.ex中实现join/3。

defmodule HelloPhoenix.RoomChannel douse Phoenix.Channeldef join("room:lobby", _message, socket) do{:ok, socket}enddef join("room:" <> _private_room_id, _params, _socket) do{:error, %{reason: "unauthorized"}}end
end

对于我们的聊天app，我们允许任何人加入"room:lobby"话题，但是其他任何房间都会被认为是私人的并需要特殊授权，从数据库的角度说，是被要求的。这里，我们不必管那些私人聊天室。为了授权socket加入topic，我们返回{:ok, socket} 或{:ok, reply, socket}。拒绝访问，我们会返回{:error, reply}。关于token授权的更多信息，请看Phoenix.Token documentation 。

channel已经设置好，让我们的客户端和服务器开始对话吧。

Phoenix项目使用Brunch 来构建，除非你在运行mix phoenix.new时加上了--no-brunch选项。

如果你使用了brunch，在web/static/js/socket.js中会有一个基于socket实现定义的简单客户端。

我们可以使用这个库来连接到我们的socket并加入我们的channel，我们只需要将房间名"room:lobby" 放到那个文件中。

// web/static/js/socket.js
...
socket.connect()// Now that you are connected, you can join channels with a topic:
let channel = socket.channel("room:lobby", {})
channel.join().receive("ok", resp => { console.log("Joined successfully", resp) }).receive("error", resp => { console.log("Unable to join", resp) })export default socket

之后，我们需要确认web/static/js/socket.js被import到了我们的应用JavaScript文件中。所以，将web/static/js/app.js的最后一行取消注释。

...
import socket from "./socket"

保存文件，你的浏览器应该会自动刷新，感谢Phoenix的热重载功能。如果一切正常，你会在浏览器的JavaScript控制台中看到"Joined successfully" 。我们的客户端和服务器现在通过一个持续的连接在对话。现在来开启聊天功能。

在web/templates/page/index.html.eex中，我们将用一个可以容纳我们的聊天消息的容器，和一个输入框来代替已存在的代码：

<div id="messages"></div>
<input id="chat-input" type="text"></input>

我们也将在web/templates/layout/app.html.eex中添加jQuery到应用的layout：

  ...<%= render @view_module, @view_template, assigns %></div> <!-- /container --><script src="//code.jquery.com/jquery-1.12.4.min.js"></script><script src="<%= static_path(@conn, "/js/app.js") %>"></script>
</body>

现在让我们添加几个事件监听器到web/static/js/socket.js：

...
let channel           = socket.channel("room:lobby", {})
let chatInput         = $("#chat-input")
let messagesContainer = $("#messages")chatInput.on("keypress", event => {if(event.keyCode === 13){channel.push("new_msg", {body: chatInput.val()})chatInput.val("")}
})channel.join().receive("ok", resp => { console.log("Joined successfully", resp) }).receive("error", resp => { console.log("Unable to join", resp) })export default socket

我们要做的就是，监测到回车被按下，然后push一个包含了消息本体的事件到channel。我们为这个事件取名为"new_msg"。让我们继续构建这个聊天应用的其他部分，包括监听新的消息和追加它们到消息容器中。

...
let channel           = socket.channel("room:lobby", {})
let chatInput         = $("#chat-input")
let messagesContainer = $("#messages")chatInput.on("keypress", event => {if(event.keyCode === 13){channel.push("new_msg", {body: chatInput.val()})chatInput.val("")}
})channel.on("new_msg", payload => {messagesContainer.append(`<br/>[${Date()}] ${payload.body}`)
})channel.join().receive("ok", resp => { console.log("Joined successfully", resp) }).receive("error", resp => { console.log("Unable to join", resp) })export default socket

我们使用channel.on来监听"new_msg" 事件，然后将消息本体追加到DOM。现在让我们来处理服务器上进出的消息，完成最后的步骤。

传入事件

我们使用handle_in/3来处理传入事件。我们可以对事件名进行模式匹配，类似"new_msg"，然后抓住客户端传送给channel的payload。对于我们的聊天应用，我们只需要通过broadcast!/3通知所有其他room:lobby的关注者，有新信息。

defmodule HelloPhoenix.RoomChannel douse Phoenix.Channeldef join("room:lobby", _message, socket) do{:ok, socket}enddef join("room:" <> _private_room_id, _params, _socket) do{:error, %{reason: "unauthorized"}}enddef handle_in("new_msg", %{"body" => body}, socket) dobroadcast! socket, "new_msg", %{body: body}{:noreply, socket}enddef handle_out("new_msg", payload, socket) dopush socket, "new_msg", payload{:noreply, socket}end
end

broadcast!/3会通知所有已加入这个socket的话题的客户端，并调用它们的handle_out/3回调。handle_out/3不是一个必须的回调，但它允许我们自定义和过滤广播，在它们到达每个客户端之前。默认的，handle_out/3就只是简单地push消息到客户端，就像我们这里定义的一样。而将它和传出事件联系在一起，就能进行强大的消息自定义和过滤。

拦截传出事件

我们不会为应用实现这个，但想象一下，我们的聊天app允许用户忽略新用户加入房间的通知。我们可以这样实现它，明确地告知Phoenix，我们想要拦截的传出事件，然后为这些事件定义一个handle_out/3回调。（当然，需要假设我们有一个带有ignoring?/2函数的User model，而且我们通过assigns映射来传入user。）

intercept ["user_joined"]def handle_out("user_joined", msg, socket) doif User.ignoring?(socket.assigns[:user], msg.user_id) do{:noreply, socket}elsepush socket, "user_joined", msg{:noreply, socket}end
end

这就是我们的基础聊天app。打开多个浏览器窗口，你会看到你的消息被push并广播到了所有窗口！

Socket Assigns

与连接结构，%Plug.Conn{}，类似，也有可能将值赋给一个channel socket。Phoenix.Socket.assign/3可以很方便地以assign/3的形式import到一个channel模块中：

socket = assign(socket, :user, msg["user"])

Sockets将得到的值以映射形式存放在socket.assigns。

容错性和可靠性

服务器重启，网络中断，客户端失去连接。为了设计出健壮的系统，我们需要理解Phoenix是如何响应这些事件，以及是什么在保证它们。

• 处理重连

客户端关注了话题，Phoenix将这些关注选项存放在一个内存中的ETS表格里。如果一个channel崩溃了，客户端会需要重连到它们之前关注了的话题。幸运的是，Phoenix的JavaScript客户端知道怎么做。服务器会通知所有客户端崩溃的消息。这会触发每个客户端的Channel.onError回调。客户端会试图使用一个指数后退策略来重连到服务器。一旦重连，它们会试图加入它们之前关注了的话题。一旦成功，它们会开始从这些话题继续接受消息。

• 重新发送客户端消息

channel客户端将传出消息按队列放入一个PushBuffer，并在有连接时将它们发送到服务器。没有连接时，客户端会保留这些消息，直到建立新的连接，或者直到收到一个timeout 事件。默认的超时事件是5000毫秒。客户端不会将这些消息保留在本地存储中，所以如果浏览器窗口关闭了，消息就会消失。

• 重新发送服务器消息

Phoenix在发送消息给客户端时，会使用一个at-most-once策略。如果客户端掉线了并丢失了消息，Phoenix不会重新发送。Phoenix不会再服务器上保留消息。如果服务器重启，未发送的消息会消失。如果我们的应用需要保证消息的送达，我们就要自己写那些代码。常用方法包括保留消息在服务器上，以及让客户端请求丢失的消息。例如，看看Chris McCord的Phoenix练习：client code 以及server code 。

应用范例

想看看我们刚才做的应用的范例，请到(https://github.com/chrismccord/phoenix_chat_example)。

你也可以看看这个demo(http://phoenixchat.herokuapp.com/)。