一、WebSocket与HTTP长轮询
WebSocket 属于HTML5 规范的一部分,提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。允许服务端主动向客户端推送数据。在 WebSocket API 中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。(Tomcat 8以上版本支持)
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。
HTTP长轮询:客户端向服务器发送(http)Ajax请求,服务器接到请求后hold住连接,直到有新消息才返回响应信息并关闭连接,客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。
WebSocket与HTTP长轮询的通信机制如下:


二、客户端如何使用WebSocket
浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求,连接建立以后,客户端和服务器端就可以通过 TCP 连接直接交换数据。
当你获取 Web Socket 连接后,你可以通过 send() 方法来向服务器发送数据,并通过 onmessage 事件来接收服务器返回的数据。
- 创建 WebSocket 对象API
//第一个参数 url, 指定连接的 URL。第二个参数 protocol 是可选的,指定了可接受的子协议。
API:var webSocket = new WebSocket(url, [protocol] );
- WebSocket 属性 以下是 WebSocket 对象的属性。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:
属性 描述 Socket.readyState 只读属性 readyState 表示连接状态,可以是以下值:
0 - 表示连接尚未建立。
1 - 表示连接已建立,可以进行通信。
2 - 表示连接正在进行关闭。
3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开。
Socket.bufferedAmount 只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输,但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。
- WebSocket 事件 以下是 WebSocket 对象的相关事件。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:
事件 事件处理程序 描述 open Socket.onopen 连接建立时触发 message Socket.onmessage 客户端接收服务端数据时触发 error Socket.onerror 通信发生错误时触发 close Socket.onclose 连接关闭时触发
- WebSocket 方法 以下是 WebSocket 对象的相关方法。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:
方法 描述 Socket.send() 使用连接发送数据
Socket.close() 关闭连接
- WebSocket 实例 <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<textarea id="message" readonly></textarea> <br />
<input id="msg" type="text" />
<button type="submit" id="sendButton" onClick="postToServer()">Send!</button>
<button type="submit" id="sendButton" onClick="onClose()">End</button>
三、服务器端如何使用WebSocket
-
pom.xml文件引入对应的依赖包:
<!-- webSocket 开始--> <dependency> <groupId>javax.websocket</groupId> <artifactId>javax.websocket-api</artifactId> <version>1.1</version> <scope>provided</scope> </dependency> <dependency> <groupId>javax</groupId> <artifactId>javaee-api</artifactId> <version>7.0</version> <scope>provided</scope> </dependency> <!-- webSocket 结束--> -
spring配置文件配置websocket服务类
-
struts2配置文件过滤websocket请求
4. 定义Websocket.java类
@ServerEndpoint("/ws/websocket") public class WebSocket { private static Logger logger = Logger.getLogger(WebSocket.class); @SuppressWarnings("static-access") private MessageHandler messageHandler = getWebSocketService().messageHandler;
//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
public static int onlineCount = 0;
//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
public 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;
WebSocketMapUtil.put(session.getId(),this);//存入map
addOnlineCount(); //在线数加1
messageHandler.onConnect(session.getId());
System.out.println("有新连接加入!当前在线人数为" + getOnlineCount());
logger.info("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(){
WebSocketMapUtil.remove(session.getId()); //从map中删除
subOnlineCount(); //在线数减1
messageHandler.onDisconnect(session.getId());
try {
if(session != null){
session.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("有一连接关闭!当前在线人数为" + getOnlineCount());
logger.info("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 String onMessage(String message, Session session) {
System.out.println("来自客户端的消息:" + message);
logger.info("来自客户端的消息:" + message);
if (message.equals("&")){
return "&";
}else{
messageHandler.onMessage(session.getId(),message);
return "Got your message ("+ message +")";
}
}
/**
* 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");
logger.info("发生错误:" + error);
error.printStackTrace();
}
//单发消息 public void sendMessage(String message) throws IOException{ //阻塞式(同步) //this.session.getBasicRemote().sendText(message); //非阻塞式(异步) this.session.getAsyncRemote().sendText(message); }
//群发消息
public void sendMessageAll(String message) throws IOException{
for(WebSocket webSocket : WebSocketMapUtil.getValues()){
webSocket.sendMessage(message);
}
}
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}
public static synchronized void addOnlineCount() {
WebSocket.onlineCount++;
}
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebSocket.onlineCount--;
}
public WebSocketServiceImpl getWebSocketService(){
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath*:applicationContext.xml");
return (WebSocketServiceImpl) classPathXmlApplicationContext.getBean("webSocketService");
}
} 5. 在WebSocketServiceImpl实现类里实现服务器推送消息的方法
@Override
public boolean sendMessage(String message) {
logger.info("发送给客户端的websocket消息message=="+message);
if (messageHandler == null) {
logger.info("上层调用者没有给messageHandler赋值,websocket消息无法发送到客户端");
return false;
}
if (message == null || "".equals(message)) {
logger.info("发送给客户端的消息message为空");
return false;
}
try {
for(WebSocket webSocket : WebSocketMapUtil.getValues()){
webSocket.sendMessage(message);
logger.info("给sessionId为" + webSocket.session.getId() + "的客户端发送消息:"+message+"=成功");
}
return true;
} catch (IOException e) {
logger.info("向所有客户端发送消息:"+message+"=失败:" + e);
e.printStackTrace();
}
return false;
}
其实,使用Tomcat8开发WebSocket服务端非常简单,主要有如下两种方式:
-
使用注解方式开发(上述示例代码),被@ServerEndpoint修饰的Java类即可作为WebSocket服务端。
-
继承Endpint基类实现WebSocket服务端。
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