基于java实现websocket协议过程详解

最近了解了下websocket和socket这个东西，说不得不来说下为何要使用 WebSocket ，和为何不用http。

为何需要WebSocket ？

HTTP 协议是一种无状态的、无连接的、单向的应用层协议。它采用了请求/响应模型。通信请求只能由客户端发起，服务端对请求做出应答处理。

这种通信模型有一个弊端：HTTP 协议无法实现服务器主动向客户端发起消息。

这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。大多数 Web 应用程序将通过频繁的异步JavaScript和XML（AJAX）请求实现长轮询。轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。

因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。WebSocket 连接允许客户端和服务器之间进行全双工通信，以便任一方都可以通过建立的连接将数据推送到另一端。WebSocket 只需要建立一次连接，就可以一直保持连接状态。这相比于轮询方式的不停建立连接显然效率要大大提高。

下面来一个例子，实现web客户端和服务器端的连续通讯。

客户端页面index.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Java后端WebSocket的Tomcat实现</title>
</head>
<body>
  Welcome<br/><input id="text" type="text"/>
  <button onclick="send()">发送消息</button>
  <hr/>
  <button onclick="closeWebSocket()">关闭WebSocket连接</button>
  <hr/>
  <div id="message"></div>
</body>
 
<script type="text/javascript">
  var websocket = null;
  //判断当前浏览器是否支持WebSocket
  if ('WebSocket' in window) {
    websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/Testwebsocket/websocket");
  }
  else {
    alert('当前浏览器 Not support websocket')
  }
 
  //连接发生错误的回调方法
  websocket.onerror = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接发生错误");
  };
 
  //连接成功建立的回调方法
  websocket.onopen = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接成功");
  }
 
  //接收到消息的回调方法
  websocket.onmessage = function (event) {
    setMessageInnerHTML(event.data);
  }
 
  //连接关闭的回调方法
  websocket.onclose = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接关闭");
  }
 
  //监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
  window.onbeforeunload = function () {
    closeWebSocket();
  }
 
  //将消息显示在网页上
  function setMessageInnerHTML(innerHTML) {
    document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
  }
 
  //关闭WebSocket连接
  function closeWebSocket() {
    websocket.close();
  }
 
  //发送消息
  function send() {
    var message = document.getElementById('text').value;
    websocket.send(message);
  }
</script>
</html>

服务器端：服务器端的很简单。

1.创建一个web 的maven项目

2.引入一个包

<!-- websocket -->
  <dependency>
   <groupId>javax</groupId>
   <artifactId>javaee-api</artifactId>
   <version>7.0</version>
   <scope>provided</scope>
  </dependency>

3.创建一个类。

package com.sun.web.handler;
 
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
 
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
 
/**
 * @ServerEndpoint 注解是一个类层次的注解，它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端,
 * 注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址,客户端可以通过这个URL来连接到WebSocket服务器端
 */
@ServerEndpoint("/websocket")
public class WebSocketTest {
  //静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。
  private static int onlineCount = 0;
 
  //concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。若要实现服务端与单一客户端通信的话，可以使用Map来存放，其中Key可以为用户标识
  private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketTest> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebSocketTest>();
 
  //与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据
  private Session session;
 
  /**
   * 连接建立成功调用的方法
   * @param session 可选的参数。session为与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据
   */
  @OnOpen
  public void onOpen(Session session){
    this.session = session;
    webSocketSet.add(this);   //加入set中
    addOnlineCount();      //在线数加1
    System.out.println("有新连接加入！当前在线人数为" + getOnlineCount());
  }
 
  /**
   * 连接关闭调用的方法
   */
  @OnClose
  public void onClose(){
    webSocketSet.remove(this); //从set中删除
    subOnlineCount();      //在线数减1
    System.out.println("有一连接关闭！当前在线人数为" + getOnlineCount());
  }
 
  /**
   * 收到客户端消息后调用的方法
   * @param message 客户端发送过来的消息
   * @param session 可选的参数
   */
  @OnMessage
  public void onMessage(String message, Session session) {
    System.out.println("来自客户端的消息:" + message);
    //群发消息
    for(WebSocketTest item: webSocketSet){
      try {
        item.sendMessage(message);
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        continue;
      }
    }
  }
 
  /**
   * 发生错误时调用
   * @param session
   * @param error
   */
  @OnError
  public void onError(Session session, Throwable error){
    System.out.println("发生错误");
    error.printStackTrace();
  }
 
  /**
   * 这个方法与上面几个方法不一样。没有用注解，是根据自己需要添加的方法。
   * @param message
   * @throws IOException
   */
  public void sendMessage(String message) throws IOException{
    this.session.getBasicRemote().sendText(message);
    //this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
  }
 
  public static synchronized int getOnlineCount() {
    return onlineCount;
  }
 
  public static synchronized void addOnlineCount() {
    WebSocketTest.onlineCount++;
  }
 
  public static synchronized void subOnlineCount() {
    WebSocketTest.onlineCount--;
  }
}

4.以上三步就OK了，然后就是用tomcat运行就行了。

效果如图：

后期整合了springboot + websocket,并且实现了定时推送给前,还可以实现推送给某个人,不过需要参数.

地址 :

https://github.com/sun2955/spring-test-study.git

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持自学编程网。

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