Java网络编程--Netty搭建WebSocket服务器

一、服务端

  1. 创建全局通道组 Global.java
package com.xtsz.netty;

import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;

/**
 * 全局通道组
 */
public class Global {
    public static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
}
  1. WebSocket处理器 WebSocketServerHandler.java
package com.xtsz.netty;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.DefaultFullHttpResponse;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpRequest;
import io.netty.handler.codec.http.HttpResponseStatus;
import io.netty.handler.codec.http.HttpVersion;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.Date;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

/**
 * WebSocketServer服务处理器
 */
public class WebSocketServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Object> {
    private static final Logger logger = Logger
            .getLogger(WebSocketServerHandshaker.class.getName());
    private WebSocketServerHandshaker handshaker;

    /**
     * 通道激活
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 添加
        Global.group.add(ctx.channel());
        System.out.println("客户端与服务端连接开启");
    }

    /**
     * 通道关闭
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 移除
        Global.group.remove(ctx.channel());
        System.out.println("客户端与服务端连接关闭");
    }

    /**
     * 接受消息
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // 如果是Http请求
        if (msg instanceof FullHttpRequest) {
            handleHttpRequest(ctx, ((FullHttpRequest) msg));
        } else if (msg instanceof WebSocketFrame) {
            handlerWebSocketFrame(ctx, (WebSocketFrame) msg);
        }
    }

    /**
     * 数据读取完成
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }

    /**
     * 处理webSocket数据帧
     *
     * @param ctx
     * @param frame
     */
    private void handlerWebSocketFrame(ChannelHandlerContext ctx,
                                       WebSocketFrame frame) {
        // 判断是否关闭链路的指令
        if (frame instanceof CloseWebSocketFrame) {
            handshaker.close(ctx.channel(), (CloseWebSocketFrame) frame
                    .retain());
        }
        // 判断是否ping消息
        if (frame instanceof PingWebSocketFrame) {
            ctx.channel().write(
                    new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
            return;
        }
        // 本例程仅支持文本消息，不支持二进制消息
        if (!(frame instanceof TextWebSocketFrame)) {
            System.out.println("本例程仅支持文本消息，不支持二进制消息");
            throw new UnsupportedOperationException(String.format(
                    "%s frame types not supported", frame.getClass().getName()));
        }
        // 返回应答消息
        String request = ((TextWebSocketFrame) frame).text();
        System.out.println("服务端收到：" + request);
        if (logger.isLoggable(Level.FINE)) {
            logger.fine(String.format("%s received %s", ctx.channel(),
                    request));
        }
        TextWebSocketFrame tws = new TextWebSocketFrame(new Date().toString()
                + ctx.channel().id() + "：" + request);
        // 群发
        Global.group.writeAndFlush(tws);
        // 返回【谁发的发给谁】
        // ctx.channel().writeAndFlush(tws);
    }

    /**
     * 处理http请求
     * DefaultFullHttpRequest
     * @param ctx
     * @param req
     */
    private void handleHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req) {
        if (!req.decoderResult().isSuccess()
                || (!"websocket".equals(req.headers().get("Upgrade")))) {
            sendHttpResponse(ctx, req, new DefaultFullHttpResponse(
                    HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST));
            return;
        }
        // 定义WebSocket地址
        WebSocketServerHandshakerFactory wsFactory = new WebSocketServerHandshakerFactory(
                "ws://localhost:7397/websocket", null, false);
        handshaker = wsFactory.newHandshaker(req);
        if (handshaker == null) {
            // 发送数据
            WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedVersionResponse(ctx.channel());
        } else {
            handshaker.handshake(ctx.channel(), req);
        }
    }

    private static void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctx,
                                         FullHttpRequest req, DefaultFullHttpResponse res) {
        // 返回应答给客户端
        if (res.status().code() != 200) {
            ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(res.status().toString(),
                    CharsetUtil.UTF_8);
            res.content().writeBytes(buf);
            buf.release();
        }
        // 如果是非Keep-Alive，关闭连接
        ChannelFuture f = ctx.channel().writeAndFlush(res);
        if (!isKeepAlive(req) || res.status().code() != 200) {
            f.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }

    /**
     *
     * 当我们作为服务端，一个客户端连接上来，如果设置了keeplive为true，
     * 当对方没有发送任何数据过来，超过一个时间(看系统内核参数配置)，
     * 那么我们这边会发送一个ack探测包发到对方，探测双方的TCP/IP连接是否有效(对方可能断点，断网)。
     * 如果不设置，那么客户端宕机时，服务器永远也不知道客户端宕机了，仍然保存这个失效的连接。
     * @param req
     * @return
     */
    private static boolean isKeepAlive(FullHttpRequest req) {
        return false;
    }

    /**
     * 异常捕获
     * @param ctx
     * @param cause
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}
  1. 创建网络服务 NettyServer.java
package com.xtsz.netty;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class NettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        new NettyServer().run();
    }
    public void run(){
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workGroup);
            b.channel(NioServerSocketChannel.class);
            b.childHandler(new ChildChannelHandler());
            System.out.println("服务端开启等待客户端连接 ... ...");
            Channel ch = b.bind(7397).sync().channel();
            ch.closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

二、客户端

 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
  <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
  <head>
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
  <title>无标题文档</title>
  </head>
    </head>
    <script type="text/javascript">
    var socket;
    
    
    if(!window.WebSocket){
   
        window.WebSocket = window.MozWebSocket;
    }
   
    if(window.WebSocket){
        socket = new WebSocket("ws://localhost:7397/websocket");
        
        socket.onmessage = function(event){
   
              var ta = document.getElementById('responseText');
              ta.value += event.data+"\r\n";
        };
   
        socket.onopen = function(event){
   
              var ta = document.getElementById('responseText');
              ta.value = "打开WebSoket 服务正常，浏览器支持WebSoket!"+"\r\n";
              
        };
   
        socket.onclose = function(event){
   
              var ta = document.getElementById('responseText');
              ta.value = "";
              ta.value = "WebSocket 关闭"+"\r\n";
        };
    }else{
          alert("您的浏览器不支持WebSocket协议！");
    }
   
    function send(message){
      if(!window.WebSocket){return;}
      if(socket.readyState == WebSocket.OPEN){
          socket.send(message);
      }else{
          alert("WebSocket 连接没有建立成功！");
      }
      
    }
        
    </script>
    <body>
      <form onSubmit="return false;">
          <input type = "text" name="message" value="Netty The Sinper"/>
          <br/><br/>
          <input type="button" value="发送 WebSocket 请求消息" onClick="send(this.form.message.value)"/>
          <hr color="blue"/>
          <h3>服务端返回的应答消息</h3>
          <textarea id="responseText" style="width: 1024px;height: 300px;"></textarea>
      </form>
    </body>
  </html>

三、测试

  1. 启动NettyServer.java


    启动NettyServer.java

  2. 打开两个客户端


    启动客户端

  3. 查看服务端信息


    查看服务端信息
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