WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。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。
优点
-
较少的控制开销。在连接创建后，服务器和客户端之间交换数据时，用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下，对于服务器到客户端的内容，此头部大小只有2至10字节（和数据包长度有关）；对于客户端到服务器的内容，此头部还需要加上额外的4字节的掩码。相对于HTTP请求每次都要携带完整的头部，此项开销显著减少了。
-
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。与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。[1]
握手协议
WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议。
Websocket 通过 HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。
为了创建Websocket连接，需要通过浏览器发出请求，之后服务器进行回应，这个过程通常称为“握手”（handshaking）。
基于 WebSocket 的聊天实践
- 1、新建模块websocket
- 2、添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.spring4all</groupId>
<artifactId>swagger-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.8.0.RELEASE</version>
</dependency>
- 2、编写配置类(WebSocketConfig)
package com.springstudy.websocket.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
/**
* WebSocket的配置类
* 开启了WebSocket支持
*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
- 4、编写客户端向服务器建立WebSocket连接的Server类(WebSocketServer)
package com.springstudy.websocket.server;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
//客户端向服务器端建立WebSocket连接的url
@ServerEndpoint("/websocket")
@Component
public class WebSocketServer {
//静态变量，用来记录当前在线连接数,可选
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，必须
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,必须
private Session session;
/**
* 连接建立成功调用的方法
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
this.session = session;
webSocketSet.add(this); //将客户端加入set中
addOnlineCount(); //在线数加1
System.out.println("有新窗口开始监听,当前在线人数为"
+ getOnlineCount());
try {
sendMessage("连接成功");
} catch (IOException e) {
System.out.println("WebSocket IO异常");
}
}
/**
* 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
System.out.println("有连接关闭！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) {
System.out.println("收到客户端的信息:" + 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) {
System.out.println("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) throws IOException {
System.out.println("推送消息内容:" + message);
for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
try {
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--;
}
}
- 5、(WebSocketController)
package com.springstudy.websocket.controller;
import com.springstudy.websocket.server.WebSocketServer;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.io.IOException;
@RestController
public class WebSocketController {
//推送数据接口
@GetMapping("/socket/push")
public String pushMsg(String message) {
try {
WebSocketServer.sendInfo(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return "success";
}
}
- 6、前端
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>websocket示例</title>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue/dist/vue.js"></script>
</head>
<style type="text/css">
</style>
<body>
<div id="app">
<div class="top">
消息显示
</div>
<!-- <h3>消息显示</h3> -->
<ul>
<li v-for="(message, index) in messages" :key="index">
{{message}}
</li>
</ul>
<hr>
<h3>发送消息 </h3>
<input type="text" v-model="sendMsg" />
<button type="button" @click="send();showNotification()" >发送</button>
</div>
<script type="text/javascript">
var socket;
var app = new Vue({
el: '#app',
data: {
messages: [],
sendMsg: ''
},
created: function() {
var _this = this;
//创建WebSocket对象，指定要连接的服务器地址和端口，建立连接
socket = new WebSocket("ws://192.168.43.39:8080/websocket");
//打开连接
socket.onopen = function() {
console.log("Socket已打开");
};
//获得服务端推送的消息
socket.onmessage = function(msg) {
console.log(msg.data);
_this.messages.push(msg.data);
console.log(_this.messages);
};
//关闭连接
socket.onclose = function() {
console.log("Socket已关闭");
};
//发送错误
socket.onerror = function() {
alert("Socket发生了错误");
}
},
watch: {
// 如果 `messages` 发生改变，这个函数就会运行
messages: function(newMsg, oldMsg) {
var n = new Notification('Title',{
body :newMsg[newMsg.length - 1]
});
},
},
methods: {
send: function() {
socket.send(this.sendMsg);
},
/* showNotification:function() {
window.Notification.permission = "granted";
if (window.Notification) {
if (window.Notification.permission == "granted") {
var notification = new Notification('您有一条新消息通知！', {
body: this.sendMsg,
icon: "图标路径，若不指定默认为favicon"
});
setTimeout(function() {
notification.close();
}, 5000);
} else {
window.Notification.requestPermission();
}
} else alert('你的浏览器不支持此消息提示功能，请使用chrome内核的浏览器！');
} */
}
})
</script>
</body>
</html>
-
运行结果
后端启动服务器，前端运行，点击发送可以实现基本WebSocket功能：
WebSocket前端.png
WebSocket后台.png
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