Websocket实时推送消息

老子叫甜甜 提交于 2019-11-28 09:05:39

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。

以前的推送技术使用 Ajax 轮询,浏览器需要不断地向服务器发送http请求来获取最新的数据,浪费很多的带宽等资源。

使用webSocket通讯,客户端和服务端只需要一次握手建立连接,就可以互相发送消息,进行数据传输,更实时地进行通讯。

 

一次握手建立WebSocket连接

浏览器先向服务器发送个url以ws://开头的http的GET请求,响应状态码101表示Switching Protocols切换协议,

服务器根据请求头中Upgrade:websocket客户端的请求切换到对应的协议,即websocket协议。

响应头消息中包含Upgrade:websocket,表示它切换到的协议,即websocket协议。

 

响应101,握手成功,http协议切换成websocket协议了,连接建立成功,浏览器和服务器可以随时主动发送消息给对方了,并且这个连接一直持续到客户端或服务器一方主动关闭连接。

为了加深理解,用websocket实现简单的在线聊天,先画个时序图,直观感受下流程。

 

网上有websocket在线测试工具,可以直接使用还是挺方便的,http://www.blue-zero.com/WebSocket/

自定义客户端代码:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>WebSocket</title>
    </head>
    <body>
        <input id="url" type="text" size="30" value="ws://localhost:9999/a/b" />
        <button onclick="openWebSocket()">打开WebSocket连接</button>

        <br/><br/>
        <textarea id="text" type="text"></textarea>
        <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;
   function openWebSocket() {
      var url = document.getElementById('url').value.trim();
      //判断当前浏览器是否支持WebSocket
            if ('WebSocket' in window) {
            websocket = new WebSocket(url);
      } 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>

服务端代码:

引入依赖,我使用的是springboot版本2.0.5.RELEASE,自动管理依赖版本

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
            <!-- <version>1.3.5.RELEASE</version> -->
        </dependency>    

 

配置类WebSocketConfig,扫描并注册带有@ServerEndpoint注解的所有websocket服务端

package com.webSocket;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

/**
 * 开启WebSocket支持
 * @author Administrator
 */
@Configuration
public class WebSocketConfig {
    /**
     * 扫描并注册带有@ServerEndpoint注解的所有服务端
     * @return
     */
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

 

WebSocketServer类,是websocket服务端,多例的,一次websocket连接对应一个实例

package com.webSocket;

import java.io.IOException;
import java.util.Collection;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * websocket服务端,多例的,一次websocket连接对应一个实例
 *  @ServerEndpoint 注解的值为URI,映射客户端输入的URL来连接到WebSocket服务器端
 */
@Component
@ServerEndpoint("/{name}/{toName}")
public class WebSocketServer {
  /** 用来记录当前在线连接数。设计成线程安全的。*/
    private static AtomicInteger onlineCount = new AtomicInteger(0);
  /** 用于保存uri对应的连接服务,{uri:WebSocketServer},设计成线程安全的 */
    private static ConcurrentHashMap<String, WebSocketServer> webSocketServerMAP = new ConcurrentHashMap<>();  private Session session;// 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 String name; //客户端消息发送者
    private String toName; //客户端消息接受者
    private String uri; //连接的uri
    
     /**
     * 连接建立成功时触发,绑定参数
     * @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
     * @param name 
     * @param toName
     * @throws IOException 
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("name") String name, @PathParam("toName") String toName) throws IOException {
        this.session = session;
        this.name = name;
        this.toName = toName;
        this.uri = session.getRequestURI().toString();
        WebSocketServer webSocketServer = webSocketServerMAP.get(uri);
        if(webSocketServer != null){ //同样业务的连接已经在线,则把原来的挤下线。
                webSocketServer.session.getBasicRemote().sendText(uri + "重复连接被挤下线了");
          webSocketServer.session.close();//关闭连接,触发关闭连接方法onClose()
        }
      webSocketServerMAP.put(uri, this);//保存uri对应的连接服务
          addOnlineCount(); // 在线数加1
          sendMessage(webSocketServerMAP +"当前在线连接数:" + getOnlineCount());
      System.out.println(this + "有新连接加入!当前在线连接数:" + getOnlineCount());
    }

    /**
     * 连接关闭时触发,注意不能向客户端发送消息了
     * @throws IOException 
     */
    @OnClose
    public void onClose() throws IOException {
       webSocketServerMAP.remove(uri);//删除uri对应的连接服务
          reduceOnlineCount(); // 在线数减1
          System.out.println("有一连接关闭!当前在线连接数" + getOnlineCount());
    }

    /**
     * 收到客户端消息后触发,分别向2个客户端(消息发送者和消息接收者)推送消息
     * 
     * @param message
     *            客户端发送过来的消息
     * @param session
     *            可选的参数
     * @throws IOException 
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message) throws IOException {
        //服务器向消息发送者客户端发送消息
        this.session.getBasicRemote().sendText("发送给" + toName + "的消息:" + message);
        //获取消息接收者的客户端连接
        StringBuilder receiverUri = new StringBuilder("/");
        receiverUri.append(toName)
            .append("/")
            .append(name);
        WebSocketServer webSocketServer = webSocketServerMAP.get(receiverUri.toString());
        if(webSocketServer != null){
            webSocketServer.session.getBasicRemote().sendText("来自" +name + "的消息:" + message);
        }
        /*// 群发消息
        Collection<WebSocketServer> collection = webSocketServerMAP.values();
        for (WebSocketServer item : collection) {
            try {
                item.sendMessage("收到群发消息:" + message);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                continue;
            }
        }*/
    }

    /**
     * 通信发生错误时触发
     * 
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        System.out.println("发生错误");
        error.printStackTrace();
    }

    /**
     * 向客户端发送消息
     * @param message
     * @throws IOException
     */
     public void sendMessage(String message) throws IOException {
        this.session.getBasicRemote().sendText(message);
    }

    /**
     * 获取在线连接数
     * @return
     */
     public static int getOnlineCount() {
        return onlineCount.get();
    }

    /**
     * 原子性操作,在线连接数加一
     */
         public static void addOnlineCount() {
        onlineCount.getAndIncrement();
    }

    /**
     * 原子性操作,在线连接数减一
     */
         public static void reduceOnlineCount() {
        onlineCount.getAndDecrement();
    }
}

 启动项目,我这里的端口号为9999,websocket服务端就可以使用了。然后打开两个客户端,打开连接ws://localhost:9999/a/b和ws://localhost:9999/b/a,就可以进行通讯了

 1.使用客户端a向b发送消息:

客户端b收到消息:

2.使用客户端b向a发送消息:

客户端a收到消息:

这样使用websocket简单在线聊天实践了下,还有很多细节没有实现,主要是加深下websocket的理解,以后再慢慢完善。

相比http,减少了请求次数,不需要客户端多次请求,服务器处理业务完毕后主动向客户端推送消息。

 

 

 

 

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