WebSocket | 基于TCP的全双工通信网络协议
文章目录
- 1、介绍
- 2、示例
-
- 2.1、分析
- 2.2、代码开发
- 2.3、功能测试
作者介绍：双非本科大三网络工程专业在读，阿里云专家博主，专注于Java领域学习，擅长web应用开发、数据结构和算法，初步涉猎Python人工智能开发和前端开发。
主页：@逐梦苍穹
所属专栏：Java EE
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1、介绍
WebSocket 是基于 TCP 的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信——浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以创建持久性的连接， 并进行双向数据传输。
HTTP协议和WebSocket协议对比：
- HTTP是短连接，WebSocket是长连接
- HTTP通信是单向的，基于请求响应模式；WebSocket支持双向通信
- HTTP和WebSocket底层都是TCP连接
**思考：**既然WebSocket支持双向通信，功能看似比HTTP强大，那么我们是不是可以基于WebSocket开发所有的业务功能？
WebSocket缺点：
服务器长期维护长连接需要一定的成本
各个浏览器支持程度不一
WebSocket 是长连接，受网络限制比较大，需要处理好重连
结论： WebSocket并不能完全取代HTTP，它只适合在特定的场景下使用
WebSocket应用场景：
1). 视频弹幕
2). 网页聊天
3). 体育实况更新
4). 股票基金报价实时更新
2、示例
2.1、分析
**需求：**实现浏览器与服务器全双工通信。浏览器既可以向服务器发送消息，服务器也可主动向浏览器推送消息。
效果展示：
实现步骤：
1). 直接使用websocket.html页面作为WebSocket客户端
2). 导入WebSocket的maven坐标
3). 导入WebSocket服务端组件WebSocketServer，用于和客户端通信
4). 导入配置类WebSocketConfiguration，注册WebSocket的服务端组件
5). 导入定时任务类WebSocketTask，定时向客户端推送数据
2.2、代码开发
1). 定义websocket.html页面
DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>WebSocket Demotitle>
head>
<body>
<input id="text" type="text" />
<button onclick="send()">发送消息button>
<button onclick="closeWebSocket()">关闭连接button>
<div id="message">
div>
body>
<script type="text/javascript">
var websocket = null;
var clientId = Math.random().toString(36).substr(2);
//判断当前浏览器是否支持WebSocket
if('WebSocket' in window){
//连接WebSocket节点
websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws/"+clientId);
}
else{
alert('Not support websocket')
}
//连接发生错误的回调方法
websocket.onerror = function(){
setMessageInnerHTML("error");
};
//连接成功建立的回调方法
websocket.onopen = function(){
setMessageInnerHTML("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("close");
}
//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(){
websocket.close();
}
//将消息显示在网页上
function setMessageInnerHTML(innerHTML){
document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '
';
}
//发送消息
function send(){
var message = document.getElementById('text').value;
websocket.send(message);
}
//关闭连接
function closeWebSocket() {
websocket.close();
}
script>
html>
2). 导入maven坐标
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocketartifactId>
dependency>
3). 定义WebSocket服务端组件
package com.sky.websocket;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* WebSocket服务
*/
@Component
@ServerEndpoint("/ws/{sid}")
public class WebSocketServer {
//存放会话对象
private static Map<String, Session> sessionMap = new HashMap();
/**
* 连接建立成功调用的方法
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam("sid") String sid) {
System.out.println("客户端：" + sid + "建立连接");
sessionMap.put(sid, session);
}
/**
* 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, @PathParam("sid") String sid) {
System.out.println("收到来自客户端：" + sid + "的信息:" + message);
}
/**
* 连接关闭调用的方法
*
* @param sid
*/
@OnClose
public void onClose(@PathParam("sid") String sid) {
System.out.println("连接断开:" + sid);
sessionMap.remove(sid);
}
/**
* 群发
*
* @param message
*/
public void sendToAllClient(String message) {
Collection<Session> sessions = sessionMap.values();
for (Session session : sessions) {
try {
//服务器向客户端发送消息
session.getBasicRemote().sendText(message);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
4). 定义配置类，注册WebSocket的服务端组件
package com.sky.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
/**
* WebSocket配置类，用于注册WebSocket的Bean
*/
@Configuration
public class WebSocketConfiguration {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
5). 定义定时任务类，定时向客户端推送数据
package com.sky.task;
import com.sky.websocket.WebSocketServer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
@Component
public class WebSocketTask {
@Autowired
private WebSocketServer webSocketServer;
/**
* 通过WebSocket每隔5秒向客户端发送消息
*/
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
public void sendMessageToClient() {
webSocketServer.sendToAllClient("这是来自服务端的消息：" + DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss").format(LocalDateTime.now()));
}
}
2.3、功能测试
启动服务，打开websocket.html页面
浏览器向服务器发送数据：
服务器向浏览器间隔5秒推送数据：
