WebSocket面试题合集

红白机
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什么是WebSocket

和 HTTP一样，WebSocket 也是一种通信协议

  1. WebSocket 是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。
  2. 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。
  3. WebSocket 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
  4. 协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。

为什么需要WebSocket

HTTP协议有一个缺陷就是：通信只能由客户端发起，HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

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。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。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）。

WebSocket 与 HTTP 的区别

  • 相同点： 都是一样基于TCP的，都是可靠性传输协议。都是应用层协议。
  • 联系： WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。但是建立之后，在真正传输时候是不需要HTTP协议的。在WebSocket中，只需要服务器和浏览器通过HTTP协议进行一个握手的动作，然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送
  • 不同点：
    • WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息，而HTTP是单向的
    • WebSocket是两次握手即可建立连接，HTTP是需要三次握手
    • WebSocket协议是一种长连接，只需要通过一次请求来初始化链接，然后所有的请求和响应都是通过这个TCP链接进行通信。http协议是短链接，因为请求之后，都会关闭连接，下次重新请求数据，需要再次打开连接。

WebSocket 集成 Springboot

  1. 添加依赖
<dependency>  
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
  <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>  
</dependency>
  1. 启用Springboot对WebSocket的支持

创建WebSocket配置类 WebSocketConfig

@Configuration
public class WebSocketConfig {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

3.核心配置：WebSocketServer

WebSocket是类似客户端服务端的形式(采用ws协议)，那么这里的WebSocketServer其实就相当于一个ws协议的Controller

  • @ 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
  • 新建一个ConcurrentHashMap webSocketMap 用于接收当前userId的WebSocket，方便传递之间对userId进行推送消息。
@Component
@Slf4j
@Service
@ServerEndpoint("/api/websocket/{sid}")
public class WebSocketServer {
    //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。
    private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer>();

    //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;

    //接收sid
    private String sid = "";

    /**
     * 连接建立成功调用的方法
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("sid") String sid) {
        this.session = session;
        webSocketSet.add(this);     //加入set中
        this.sid = sid;
        addOnlineCount();           //在线数加1
        try {
            sendMessage("conn_success");
            log.info("有新窗口开始监听:" + sid + ",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
        } catch (IOException e) {
            log.error("websocket IO Exception");
        }
    }

    /**
     * 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
        //断开连接情况下，更新主板占用情况为释放
        log.info("释放的sid为："+sid);
        //这里写你 释放的时候，要处理的业务
        log.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
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        log.info("收到来自窗口" + sid + "的信息:" + message);
        //群发消息
        for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
            try {
                item.sendMessage(message);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * @ Param session
     * @ Param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        log.error("发生错误");
        error.printStackTrace();
    }

    /**
     * 实现服务器主动推送
     */
    public void sendMessage(String message) throws IOException {
        this.session.getBasicRemote().sendText(message);
    }

    /**
     * 群发自定义消息
     */
    public static void sendInfo(String message, @PathParam("sid") String sid) throws IOException {
        log.info("推送消息到窗口" + sid + "，推送内容:" + message);

        for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
            try {
                //这里可以设定只推送给这个sid的，为null则全部推送
                if (sid == null) {
//                    item.sendMessage(message);
                } else if (item.sid.equals(sid)) {
                    item.sendMessage(message);
                }
            } catch (IOException e) {
                continue;
            }
        }
    }

    public static synchronized int getOnlineCount() {
        return onlineCount;
    }

    public static synchronized void addOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount++;
    }

    public static synchronized void subOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount--;
    }

    public static CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> getWebSocketSet() {
        return webSocketSet;
    }
}

WebSocket常用注解

类注解：

  • @ 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、

方法注解

  • @OnOpen：当打开连接后触发
  • @OnClose：当连接关闭时触发
  • @OnError：当通信异常时触发
  • @OnMessage：当接收客户端信息时触发

WebSocket的应用场景

基于 WebSocket 的全双工，实时通信的特点，适用于消息需要实时更新，实时展示的场景

  • 弹幕系统
  • 在线聊天系统
  • 文档的协同编辑
  • 体育实况更新
  • 股票基金报价实时更新

服务端实时通信有哪些方法？

1、AJAX轮询

2、Long Polling长轮询

3、WebSocket

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