WebSocket

WebSocket

一、简介

  • 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。

1.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

2.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?

(1)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

(2)WebSocket应用场景

  • 视频弹幕
  • 网页聊天
  • 体育实况更新
  • 股票基金报价实时更新

二、入门案例

1.案例分析

  • 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:

    • 直接使用websocket.html页面作为WebSocket客户端
    • 导入WebSocket的maven坐标
    • 导入WebSocket服务端组件WebSocketServer,用于和客户端通信
    • 导入配置类WebSocketConfiguration,注册WebSocket的服务端组件
    • 导入定时任务类WebSocketTask,定时向客户端推送数据

2.代码开发

  • 定义websocket.html页面

    html 复制代码
    <!DOCTYPE HTML>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>WebSocket Demo</title>
    </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 + '<br/>';
        }
    
        //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>
  • 导入maven坐标

    xml 复制代码
    <dependency>
    	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    	<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
    </dependency>
  • 定义WebSocket服务端组件

    java 复制代码
    /**
     * 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();
                }
            }
        }
    }
  • 定义配置类,注册WebSocket的服务端组件

    java 复制代码
    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();
        }
    
    }
  • 定义定时任务类,定时向客户端推送数据(从资料中直接导入即可)

    java 复制代码
    @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()));
        }
    }

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:

三、参考

  • 1\] [前后端使用利用WebSocket进行通信](https://blog.csdn.net/weixin_45747080/article/details/117477006)

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