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如何将数据推送给其他的浏览器客户端呢,但是

时间:2019-10-06 23:46来源:编程
既然是一个长连接,那么对于比较时效性或者需要推送的场景就可以使用WebSocket来实现,服务端不再是等待客户端的请求而可以主动推送消息给客户端。同时也减少了资源的开销,因为

既然是一个长连接,那么对于比较时效性或者需要推送的场景就可以使用WebSocket来实现,服务端不再是等待客户端的请求而可以主动推送消息给客户端。同时也减少了资源的开销,因为之前通过HTTP的做法通常都是轮询来实现时效性,这种做法需要不断发起HTTP请求,而使用WebSocket长连接减少了连接的开销,建立连接之后只关心数据本身。

客户端 API

以下 API 用于创建 WebSocket 对象。

var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );

以上代码中的第一个参数 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。

出现的背景

WebSocket是一种规范,是Html5规范的一部分,websocket解决什么问题呢?解决http协议的一些不足。我们知道,http协议是一种无状态的,基于请求响应模式的协议。

网页聊天的程序(基于http协议的),浏览器客户端发送一个数据,服务器接收到这个浏览器数据之后,如何将数据推送给其他的浏览器客户端呢?
这就涉及到服务器的推技术。早年为了实现这种服务器也可以像浏览器客户端推送消息的长连接需求,有很多方案,比如说最常用的采用一种轮询技术,就是客户端每隔一段时间,比如说2s或者3s向服务器发送请求,去请求服务器端是否还有信息没有响应给客户端,有就响应给客户端,当然没有响应就只是一种无用的请求。

这种长轮询技术的缺点有:
1)响应数据不是实时的,在下一次轮询请求的时候才会得到这个响应信息,只能说是准实时,而不是严格意义的实时。
2)大多数轮询请求的空轮询,造成大量的资源带宽的浪费,每次http请求携带了大量无用的头信息,而服务器端其实大多数都不关注这些头信息,而实际大多数情况下这些头信息都远远大于body信息,造成了资源的消耗。

拓展
比较新的技术去做轮询的效果是Comet。这种技术虽然可以双向通信,但依然需要反复发出请求。而且在Comet中,普遍采用的长链接,也会消耗服务器资源。

2、WebSocket 服务

    有两种方案可以建立起WebSocket服务,一种是基于Spring 的 spring-websocket,一种是基于 java 的 websocket-api。

  • spring-websocket

    WebSocketHandler 接口定义了服务端处理WebSocket消息要做的一系列事情。相比直接实现WebSocketHandler,更为简单的方法是扩展AbstractWebSocketHandler,这是WebSocketHandler的一个抽象实现。当然根据处理消息的类型,还可以选择继承TextWebSocketHandler(文本类消息)、BinaryWebSocketHandler(二进制消息)等...

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public class MarcoHandler_2 extends AbstractWebSocketHandler {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MarcoHandler_2.class);

    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) {
        LOGGER.info("WebSocket 连接建立......");
    }

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {

        LOGGER.info("接收到消息:"   message.getPayload());
        Thread.sleep(2000);
        //发送文本消息
        session.sendMessage(new TextMessage("Polo!"));

    }

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus closeStatus){
        LOGGER.info("WebSocket 连接关闭......");
    }

}

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  • websocket-api

    websocket-api 提供了一种基于注解、更为简单明了的方式处理WebSocket消息。美中不足的是它需要依赖 javax.websocket-api.jar。

pom依赖

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    <dependency>
      <groupId>javax.websocket</groupId>
      <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
      <version>1.1</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>

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WebSocket服务

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/**
 * Created by XiuYin.Cui on 2018/5/2.
 *
 * 基于注解方式的WebSocket 控制器
 */

@ServerEndpoint("/ws")
public class WsController {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(WsController.class);

    @OnOpen
    public void onOpen(){
        LOGGER.info("连接建立");
    }

    @OnClose
    public void onClose(){
        LOGGER.info("连接关闭");
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session){
        try {
            LOGGER.info("接收到消息:"   message);
            Thread.sleep(2000);
            session.getBasicRemote().sendText("polo"); //发送消息
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable throwable){
        throw new IllegalArgumentException(throwable);
    }


}

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配置&使用

  • WebSocketConfig
@Configuration@EnableWebSocketpublic class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer { @Override public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) { // 注册自定义消息处理,消息路径为`/ws/foo` registry.addHandler(new FooWebSocketHandler(),"/ws/foo").setAllowedOrigins; }}
  • 自定义处理器 FooWebSocketHandler
public class FooWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler { private final static List<WebSocketSession> sessions = new ArrayList<>(); public static List<WebSocketSession> allSessions(){ return new ArrayList<>; } @Override protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception { //在这里自定义消息处理... } @Override public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception { //保存所有会话 sessions.add; } @Override public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception { if(!sessions.isEmpty{ // remove session after closed for (Iterator<WebSocketSession> iterator = sessions.iterator();iterator.hasNext{ WebSocketSession s = iterator.next(); if(session.getId().equals)){ iterator.remove(); } } } }}
  • 实现简单消息推送给所有在线用户
for (WebSocketSession session : FooWebSocketHandler.allSessions { try { TextMessage message = new TextMessage("${message body}").getBytes; if(session.isOpen{ session.sendMessage; } } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage; }}
  • 客户端与服务端连接交互(JavaScript为例)
var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080/ws/foo')ws.onmessage = function { var data = event.data; console.log};
  • nginx配置WebSocket方向代理
http { map $http_upgrade $connection_upgrade { default upgrade; '' close; } upstream websocket { server localhost:8080; } server{ location ~ /ws { proxy_pass http://websocket; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection $connection_upgrade; } }}
  • WebSocket Wikipedia
  • Spring WebSocket Support
  • NGINX as a WebSocket Proxy

WebSocket 是什么?

WebSocket 是一种网络通信协议。RFC6455 定义了它的通信标准。

WebSocket 是 HTML5 开始提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。

WebSocket是什么?

WebSocket一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并被RFC7936所补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。

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。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。

websocket的出现就是解决了客户端与服务端的这种长连接问题,这种长连接是真正意义上的长连接。客户端与服务器一旦连接建立双方就是对等的实体,不再区分严格意义的客户端和服务端。长连接只有在初次建立的时候,客户端才会向服务端发送一些请求,这些请求包括请求头和请求体,一旦建立好连接之后,客户端和服务器只会发送数据本身而不需要再去发送请求头信息,这样大量减少了
网络带宽。websocket协议本身是构建在http协议之上的升级协议,客户端首先向服务器端去建立连接,这个连接本身就是http协议只是在头信息中包含了一些websocket协议的相关信息,一旦http连接建立之后,服务器端读到这些websocket协议的相关信息就将此协议升级成websocket协议。websocket协议也可以应用在非浏览器应用,只需要引入相关的websocket库就可以了。

HTML5定义了WebSocket协议,能更好的节省服务器资源和带宽,并且能够更实时地进行通讯。Websocket使用ws或wss的统一资源标志符,类似于HTTPS,其中wss表示在TLS之上的Websocket。如:

ws://example.com/wsapi
wss://secure.example.com/

优点

  • 较少的控制开销:相对与http请求的头部信息,websocket信息明显减少。
  • 更强的实时性:由于协议是全双工的,所以服务器可以随时主动给客户端下发数据。相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应,延迟明显更少;即使是和Comet等类似的长轮询比较,其也能在短时间内更多次地传递数据。
  • 保持连接状态。于HTTP不同的是,Websocket需要先创建连接,这就使得其成为一种有状态的协议,之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息(如身份认证等)。
  • 更好的二进制支持。Websocket定义了二进制帧,相对HTTP,可以更轻松地处理二进制内容。
  • 可以支持扩展。Websocket定义了扩展,用户可以扩展协议、实现部分自定义的子协议。如部分浏览器支持压缩等。
  • 更好的压缩效果。相对于HTTP压缩,Websocket在适当的扩展支持下,可以沿用之前内容的上下文,在传递类似的数据时,可以显著地提高压缩率。

二、使用Spring的低层级WebSocket API

    先来看看客户端如何建立起WebSocket 的连接。首先,我们使用 new WebSocket(url) 创建一个WebSocket 的实例对象;然后,使用这个实例对象建立WebSocket的事件处理功能,onopen、onmessage、onclose 和 onerror 事件,分别对应着 打开连接、接收消息、关闭连接 和 异常处理 事件。

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/*WebSocket*/
var url = 'ws://localhost:8080/marco2';
var sock = new WebSocket(url);


sock.onopen = function (ev) {
    console.log("正在建立连接...");
    sayMarco();
};

sock.onmessage = function (ev) {
    console.log("接收并处理消息:"   ev.data);
    if (count == 10) {
        sock.close();
    }
    setTimeout(
        function () {
            sayMarco();
            count  ;
        }, 2000);
};

sock.onclose = function (ev) {
    console.log("连接关闭...");
};

sock.error = function (ev) {
    console.log("连接异常");
};

function sayMarco() {
    console.log('Sending Marco !');
    sock.send("Marco!")
}

WebSocket客户端

    接下来看看服务端这边如何建立起WebSocket的服务:

maven依赖

<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId></dependency>

FAQ

netty对websocket协议的支持

3、建立映射

    现在,已经有了消息处理器类,我们必须要对其进行配置,这样Spring才能将消息转发给它。在Spring的Java配置中,这需要在一个配置类上使用@EnableWebSocket,并实现WebSocketConfigurer接口。

    像所有HTTP请求一样,我们需要将WebSocket服务暴露成一个供客户端访问的url 地址。依旧有两种方式,配置类方式 和 XML方式:

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通讯的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。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。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。

概述

demo

浏览器页面向服务器发送消息,服务器将当前消息发送时间反馈给浏览器页面。

服务器端

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;

import java.net.InetSocketAddress;

//websocket长连接示例
public class MyServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup wokerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try{
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(bossGroup,wokerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
                    .childHandler(new WebSocketChannelInitializer());

            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(new InetSocketAddress(8899)).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        }finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            wokerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

服务器端初始化连接

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler;
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;

public class WebSocketChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel>{

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        //websocket协议本身是基于http协议的,所以这边也要使用http解编码器
        pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
        //以块的方式来写的处理器
        pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
        //netty是基于分段请求的,HttpObjectAggregator的作用是将请求分段再聚合,参数是聚合字节的最大长度
        pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(8192));

        //ws://server:port/context_path
        //ws://localhost:9999/ws
        //参数指的是contex_path
        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
        //websocket定义了传递数据的6中frame类型
        pipeline.addLast(new TextWebSocketFrameHandler());

    }
}

WebSocketServerProtocolHandler:参数是访问路径,这边指定的是ws,服务客户端访问服务器的时候指定的url是:ws://localhost:8899/ws
它负责websocket握手以及处理控制框架(Close,Ping(心跳检检测request),Pong(心跳检测响应))。 文本和二进制数据帧被传递到管道中的下一个处理程序进行处理。


WebSocket规范中定义了6种类型的桢,netty为其提供了具体的对应的POJO实现。
WebSocketFrame:所有桢的父类,所谓桢就是WebSocket服务在建立的时候,在通道中处理的数据类型。本列子中客户端和服务器之间处理的是文本信息。所以范型参数是TextWebSocketFrame。

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WebSocketFrame继承类

自定义Handler

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;

import java.time.LocalDateTime;

//处理文本协议数据,处理TextWebSocketFrame类型的数据,websocket专门处理文本的frame就是TextWebSocketFrame
public class TextWebSocketFrameHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame>{

    //读到客户端的内容并且向客户端去写内容
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
        System.out.println("收到消息:" msg.text());

        /**
         * writeAndFlush接收的参数类型是Object类型,但是一般我们都是要传入管道中传输数据的类型,比如我们当前的demo
         * 传输的就是TextWebSocketFrame类型的数据
         */
        ctx.channel().writeAndFlush(new TextWebSocketFrame("服务时间:"  LocalDateTime.now()));
    }

    //每个channel都有一个唯一的id值
    @Override
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        //打印出channel唯一值,asLongText方法是channel的id的全名
        System.out.println("handlerAdded:" ctx.channel().id().asLongText());
    }

    @Override
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("handlerRemoved:"   ctx.channel().id().asLongText());
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        System.out.println("异常发生");
        ctx.close();
    }
}

页面

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>WebSocket客户端</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
    var socket;

    //如果浏览器支持WebSocket
    if(window.WebSocket){
        //参数就是与服务器连接的地址
        socket = new WebSocket("ws://localhost:8899/ws");

        //客户端收到服务器消息的时候就会执行这个回调方法
        socket.onmessage = function (event) {
            var ta = document.getElementById("responseText");
            ta.value = ta.value   "n" event.data;
        }

        //连接建立的回调函数
        socket.onopen = function(event){
            var ta = document.getElementById("responseText");
            ta.value = "连接开启";
        }

        //连接断掉的回调函数
        socket.onclose = function (event) {
            var ta = document.getElementById("responseText");
            ta.value = ta.value  "n" "连接关闭";
        }
    }else{
        alert("浏览器不支持WebSocket!");
    }

    //发送数据
    function send(message){
        if(!window.WebSocket){
            return;
        }

        //当websocket状态打开
        if(socket.readyState == WebSocket.OPEN){
            socket.send(message);
        }else{
            alert("连接没有开启");
        }
    }
</script>
<form onsubmit="return false">
    <textarea name = "message" style="width: 400px;height: 200px"></textarea>

    <input type ="button" value="发送数据" onclick="send(this.form.message.value);">

    <h3>服务器输出:</h3>

    <textarea id ="responseText" style="width: 400px;height: 300px;"></textarea>

    <input type="button" onclick="javascript:document.getElementById('responseText').value=''" value="清空数据">
</form>
</body>
</html>

启动服务器,然后运行客户端页面,当客户端和服务器端连接建立的时候,服务器端执行handlerAdded回调方法,客户端执行onopen回调方法

服务器端控制台:

handlerAdded:acde48fffe001122-00005c11-00000001-4ce4764fffa940fe-df037eb5

页面:

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客户端连接建立

客户端发送消息,服务器端进行响应,

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浏览器客户端发送消息

服务端控制台打印:

收到消息:websocket程序

客户端也收到服务器端的响应:

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浏览器客户端收到服务器端响应

打开开发者工具

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页面发送websocket请求.png

在从标准的HTTP或者HTTPS协议切换到WebSocket时,将会使用一种升级握手的机制。因此,使用WebSocket的应用程序将始终以HTTP/S作为开始,然后再执行升级。这个升级动作发生的确定时刻特定与应用程序;它可能会发生在启动时候,也可能会发生在请求了某个特定的IURL之后。

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查看桢信息

参考技术
java web 服务器推送技术--comet4j
Comet:基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术

3.1、配置类方式

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@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    /**
     *
     * @param registry 该对象可以调用addHandler()来注册信息处理器。
     */
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
          registry.addHandler(marcoHandler_2(),"/marco2")
                  .addInterceptors(webSocketHandshakeInterceptor()) //声明拦截器
                  .setAllowedOrigins("*"); //声明允许访问的主机列表
    }


    @Bean
    public MarcoHandler_2 marcoHandler_2(){
        return new MarcoHandler_2();
    }

    @Bean
    public WebSocketHandshakeInterceptor webSocketHandshakeInterceptor(){
        return new WebSocketHandshakeInterceptor();
    }
}

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Spring Websocket介绍

Spring WebSocket通过注册不同WebSocketHandler来处理不同的消息通道,消息处理具体在WebSocketHandler里面实现,通常都是通过实现AbstractWebSocketHandler类来自定义自己的处理器。

Node.js

常用的 Node 实现有以下三种。

  • µWebSockets
  • Socket.IO
  • WebSocket-Node
2、XML方式

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    <websocket:handlers>
        <websocket:mapping handler="marcoHandler_1" path="/marco1"/>
        <websocket:sockjs/> <!--声明启用SockJS功能-->
    </websocket:handlers>

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效果展示:

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演示源码下载链接:https://github.com/JMCuixy/SpringWebSocket/tree/developer

Java

Java 的 web 一般都依托于 servlet 容器。

我使用过的 servlet 容器有:Tomcat、Jetty、Resin。其中Tomcat7、Jetty7及以上版本均开始支持 WebSocket(推荐较新的版本,因为随着版本的更迭,对 WebSocket 的支持可能有变更)。

此外,Spring 框架对 WebSocket 也提供了支持。

虽然,以上应用对于 WebSocket 都有各自的实现。但是,它们都遵循RFC6455 的通信标准,并且 Java API 统一遵循 JSR 356 - JavaTM API for WebSocket 规范。所以,在实际编码中,API 差异不大。

1、配置类方式

澳门新濠3559 20澳门新濠3559 21

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    /**
     *
     * @param registry 该对象可以调用addHandler()来注册信息处理器。
     */
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
          //声明启用SockJS连接,如果前端还用 new WebSocket(url); 会报:Error during WebSocket handshake: Unexpected response code: 200
          registry.addHandler(marcoHandler_2(), "/marcoSockJS")
                  .setAllowedOrigins("*") ////声明允许访问的主机列表
                  .withSockJS();
    }


    @Bean
    public MarcoHandler_2 marcoHandler_2(){
        return new MarcoHandler_2();
    }

}

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HTTP 和 WebSocket 有什么关系?

Websocket 其实是一个新协议,跟 HTTP 协议基本没有关系,只是为了兼容现有浏览器的握手规范而已,也就是说它是 HTTP 协议上的一种补充。

2、修改URL,构建SockJS实例

SockJS所处理的URL是“

            var url = 'http://localhost:8080/marcoSockJS';
            var sock = new SockJS(url);
  • 服务端

    服务端这边只要在建立映射的时候加上SockJS的支持即可:

Spring

Spring 对于 WebSocket 的支持基于下面的 jar 包:

<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-websocket</artifactId>
  <version>${spring.version}</version>
</dependency>

在 Spring 实现 WebSocket 服务器大概分为以下几步:

创建 WebSocket 处理器

扩展 TextWebSocketHandlerBinaryWebSocketHandler ,你可以覆写指定的方法。Spring 在收到 WebSocket 事件时,会自动调用事件对应的方法。

import org.springframework.web.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;

public class MyHandler extends TextWebSocketHandler {

    @Override
    public void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) {
        // ...
    }

}

WebSocketHandler 源码如下,这意味着你的处理器大概可以处理哪些 WebSocket 事件:

public interface WebSocketHandler {

   /**
    * 建立连接后触发的回调
    */
   void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception;

   /**
    * 收到消息时触发的回调
    */
   void handleMessage(WebSocketSession session, WebSocketMessage<?> message) throws Exception;

   /**
    * 传输消息出错时触发的回调
    */
   void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception;

   /**
    * 断开连接后触发的回调
    */
   void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus closeStatus) throws Exception;

   /**
    * 是否处理分片消息
    */
   boolean supportsPartialMessages();

}

配置 WebSocket

配置有两种方式:注解和 xml 。其作用就是将 WebSocket 处理器添加到注册中心。

  1. 实现 WebSocketConfigurer
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler");
    }

    @Bean
    public WebSocketHandler myHandler() {
        return new MyHandler();
    }

}
  1. xml 方式
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/websocket
        http://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd">

    <websocket:handlers>
        <websocket:mapping path="/myHandler" handler="myHandler"/>
    </websocket:handlers>

    <bean id="myHandler" class="org.springframework.samples.MyHandler"/>

</beans>

更多配置细节可以参考:Spring WebSocket 文档

一、WebSocket简介

    WebSocket 的定义?WebSocket是HTML5下一种全双工通信协议。在建立连接后,WebSocket服务器端和客户端都能主动的向对方发送和接收数据,就像Socket一样。

    WebSocket 的由来?众所周知,HTTP协议有“无连接”、“不可靠”、“尽最大努力”的特点。WebSocket的出现可以看成是HTTP协议为了支持长连接所打的一个大补丁。首先,由 IETF 制定发布了WebSocket 协议。后来,HTML5为了在Web端支持WebSocket协议,由W3C 发布了一整套WebSocket API。其次,WebSocket主要用于Web端,对于非Web部分的意义不大(毕竟直接使用TCP就好了)。因此,在广义上,Websocket 也常常被人称为是HTML5 下的通信协议。

    HTTP 和 WebSocket 的区别?

1、HTTP 和 WebSocket 是两种不同的协议,但是HTTP负责了建立WebSocket的连接。

2、HTTP 请求以 http:// 或 https:// 开始,WebSocket 请求一般以ws:// 或 wss:// 开始。

3、所有浏览器都支持 HTTP 协议,WebScoket 可以会遇到不支持的浏览器(可通过SockJS解决)

4、HTTP长连接中,每次数据交换除了真正的数据部分外,服务器和客户端还要大量交换HTTP header,信息交换效率很低。Websocket协议通过第一个request建立了TCP连接之后,之后交换的数据都不需要发送 HTTP header就能交换数据。

    可以看看知乎上的这个回答,解释的挺生动的:https://www.zhihu.com/question/20215561

WebSocket 服务端

WebSocket 在服务端的实现非常丰富。Node.js、Java、C 、Python 等多种语言都有自己的解决方案。

以下,介绍我在学习 WebSocket 过程中接触过的 WebSocket 服务端解决方案。

三、使用SockJS支持WebSocket 

    既然已经有了WebSocket API 为什么还要有SockJS呢?

1、WebSocket 是一个较新的协议规范,在Web浏览器和应用服务器上可能没有得到一致的支持。

2、防火墙代理通常会限制所有除HTTP以外的流量。它们可能不支持或者还没有配置允许进行WebSocket 通信。

    SockJS 又是什么呢?

    SockJS是WebSocket技术的一种模拟,在表面上,它尽可能对应WebSocket API,但是在底层它非常智能。SockJS会优先选用WebSocket,但是如果WebSocket不可用的话,它将会从如下的方案中挑选最优的可行方案:

  • XHR流。
  • XDR流。
  • iFrame事件源。
  • iFrame HTML文件。
  • XHR轮询。
  • XDR轮询。
  • iFrame XHR轮询。
  • JSONP轮询。

    接下来让我们看看SockJS 的使用和WebSocket 有什么差异?

  • 客户端

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

1、pom 依赖

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    <!--WebSocket-->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-websocket</artifactId>
      <version>4.3.13.RELEASE</version>
    </dependency>
    <!--辅助包-->
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-core</artifactId>
      <version>2.8.10</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-databind</artifactId>
      <version>2.8.10</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
      <version>2.8.10</version>
    </dependency>

View Code

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。
3.2、xml 方式

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    <websocket:handlers>
        <websocket:mapping handler="marcoHandler_1" path="/marco1"/>
    </websocket:handlers>

View Code

WebSocket 客户端

在客户端,没有必要为 WebSockets 使用 JavaScript 库。实现 WebSockets 的 Web 浏览器将通过 WebSockets 对象公开所有必需的客户端功能(主要指支持 Html5 的浏览器)。

1、SockJS客户端库

要在客户端使用SockJS,需要确保加载了SockJS客户端库。

            <script type="text/javascript" src="http://www.stelionai.com/uploads/allimg/191006/23463QX9-25.jpg"></script>

为什么需要 WebSocket ?

了解计算机网络协议的人,应该都知道: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)。

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ajax-long-polling.png

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。

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websockets-flow.png

WebSocket 代理

如果把 WebSocket 的通信看成是电话连接,Nginx 的角色则像是电话接线员,负责将发起电话连接的电话转接到指定的客服。

Nginx 从 1.3 版开始正式支持 WebSocket 代理。如果你的 web 应用使用了代理服务器 Nginx,那么你还需要为 Nginx 做一些配置,使得它开启 WebSocket 代理功能。

以下为参考配置:

server {
  # this section is specific to the WebSockets proxying
  location /socket.io {
    proxy_pass http://app_server_wsgiapp/socket.io;
    proxy_redirect off;

    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
    proxy_read_timeout 600;
  }
}

更多配置细节可以参考:Nginx 官方的 websocket 文档

WebSocket 如何工作?

Web浏览器和服务器都必须实现 WebSockets 协议来建立和维护连接。由于 WebSockets 连接长期存在,与典型的HTTP连接不同,对服务器有重要的影响。

基于多线程或多进程的服务器无法适用于 WebSockets,因为它旨在打开连接,尽可能快地处理请求,然后关闭连接。任何实际的 WebSockets 服务器端实现都需要一个异步服务器。

资料

  • 知乎高票答案——WebSocket是什么原理 by Ovear

    对 WebSocket 原理的阐述简单易懂。

  • WebSocket 教程 by ruanyf

    阮一峰大神的科普一如既往的浅显易懂。

  • WebSockets by fullstackpython

  • Nginx 官方的 websocket 文档

  • Spring WebSocket 文档

  • Tomcat7 WebSocket 文档

  • Jetty WebSocket 文档

完整示例

如果需要完整示例代码,可以参考我的 Github 代码:

  • Spring 对 WebSocket 支持的示例

  • 嵌入式 Jetty 服务器的 WebSocket 示例

    spring-websocket 和 jetty 9.3 版本似乎存在兼容性问题,Tomcat则木有问题。

    我尝试了好几次,没有找到解决方案,只好使用 Jetty 官方的嵌入式示例在 Jetty 中使用 WebSocket 。

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

示例

// 初始化一个 WebSocket 对象
var ws = new WebSocket("ws://localhost:9998/echo");

// 建立 web socket 连接成功触发事件
ws.onopen = function () {
  // 使用 send() 方法发送数据
  ws.send("发送数据");
  alert("数据发送中...");
};

// 接收服务端数据时触发事件
ws.onmessage = function (evt) {
  var received_msg = evt.data;
  alert("数据已接收...");
};

// 断开 web socket 连接成功触发事件
ws.onclose = function () {
  alert("连接已关闭...");
};

javax.websocket

如果不想使用 Spring 框架的 WebSocket API,你也可以选择基本的 javax.websocket。

首先,需要引入 API jar 包。

<!-- To write basic javax.websocket against -->
<dependency>
  <groupId>javax.websocket</groupId>
  <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
  <version>1.0</version>
</dependency>

如果使用嵌入式 jetty,你还需要引入它的实现包:

<!-- To run javax.websocket in embedded server -->
<dependency>
  <groupId>org.eclipse.jetty.websocket</groupId>
  <artifactId>javax-websocket-server-impl</artifactId>
  <version>${jetty-version}</version>
</dependency>
<!-- To run javax.websocket client -->
<dependency>
  <groupId>org.eclipse.jetty.websocket</groupId>
  <artifactId>javax-websocket-client-impl</artifactId>
  <version>${jetty-version}</version>
</dependency>

@ServerEndpoint

这个注解用来标记一个类是 WebSocket 的处理器。

然后,你可以在这个类中使用下面的注解来表明所修饰的方法是触发事件的回调

// 收到消息触发事件
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) throws IOException, InterruptedException {
    ...
}

// 打开连接触发事件
@OnOpen
public void onOpen(Session session, EndpointConfig config, @PathParam("id") String id) {
    ...
}

// 关闭连接触发事件
@OnClose
public void onClose(Session session, CloseReason closeReason) {
    ...
}

// 传输消息错误触发事件
@OnError
public void onError(Throwable error) {
    ...
}

ServerEndpointConfig.Configurator

编写完处理器,你需要扩展 ServerEndpointConfig.Configurator 类完成配置:

public class WebSocketServerConfigurator extends ServerEndpointConfig.Configurator {
    @Override
    public void modifyHandshake(ServerEndpointConfig sec, HandshakeRequest request, HandshakeResponse response) {
        HttpSession httpSession = (HttpSession) request.getHttpSession();
        sec.getUserProperties().put(HttpSession.class.getName(), httpSession);
    }
}

然后就没有然后了,就是这么简单。

Html 和 HTTP 有什么关系?

Html 是超文本标记语言,是一种用于创建网页的标准标记语言。它是一种技术标准。Html5 是它的最新版本。

Http 是一种网络通信协议。其本身和 Html 没有直接关系。

编辑:编程 本文来源:如何将数据推送给其他的浏览器客户端呢,但是

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