第十九章：web应用开发之WebSocket

前言

web开发也讲解了三章了，这章节开始讲解关于与前端通信相关知识。实现一个在线聊天室类似的功能或者后端推送消息到前端，在没有WebSocket时，读大学那伙还有接触过DWR(Direct Web Remoting)，也使用过轮询的方式，当Servlet3.0出来后，也有使用其异步连接机制进行前后端通信的。今天我们就来说说WebSocket。它是HTML5开始提供的。

关于WebSocket

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。

在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

浏览器通过JavaScript向服务器发出建立WebSocket连接的请求，连接建立以后，客户端和服务器端就可以通过TCP连接直接交换数据。

当获取Web Socket连接后，你可以通过 send() 方法来向服务器发送数据，并通过 onmessage 事件来接收服务器返回的数据。

对于前端，创建一个WebSocket对象，如下：

var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );

说明：第一个参数 url, 指定连接的 URL。第二个参数 protocol 是可选的，指定了可接受的子协议。

WebSocker属性

以下是WebSocket对象的属性。假定我们使用了以上代码创建了Socket对象：

WebSocket事件

以下是 WebSocket 对象的相关事件。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象：

WebSocket方法

以下是 WebSocket 对象的相关方法。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象：

WebSocket实践

前面介绍了在浏览器端中webSocket的相关知识点，现在我们就来搭建一个后台对接应用，以实现一个简单的在线聊天室。

一点知识

后端关于WebSocket的实现是基于JSR356标准的。该标准的出现，统一了
WebSocket的代码写法。只要支持web容器支持JSR356标准，那么实现方式是一致的。而目前实现方式有两种，一种是注解方式，另一种就是继承继承javax.websocket.Endpoint类了。

常用注解说明

• @WebSocketEndpoint
  注解是一个类层次的注解，它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端。注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址。

• @onOpen
  打开一个新连接，即有新连接时，会调用被此注解的方法。

• @onClose
  关闭连接时调用。

• @onMessage
  当服务器接收到客户端发送的消息时所调用的方法。

• @PathParam
  接收uri参数的，与@PathVariable功能差不多，可通过url获取对应值

搭建一个简易聊天室

0.加入POM依赖。

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
        </dependency>

1.编写控制层，对应WebSocket的各事件。同时抽取了个公用类，进行通用方法调用。

WebSocketController.java

/**
 * websocket 简易聊天
 * @author oKong
 *
 */
//由于是websocket 所以原本是@RestController的http形式 
//直接替换成@ServerEndpoint即可，作用是一样的 就是指定一个地址
//表示定义一个websocket的Server端
@Component
@ServerEndpoint(value = "/my-chat/{usernick}")
@Slf4j
public class WebSocketController {
    
    /**
     * 连接事件 加入注解
     * @param session
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(@PathParam(value = "usernick") String userNick,Session session) {
        String message = "有新游客[" + userNick + "]加入聊天室!";
        log.info(message);
        WebSocketUtil.addSession(userNick, session);    
        //此时可向所有的在线通知 某某某登录了聊天室            
        WebSocketUtil.sendMessageForAll(message);
    }
    
    @OnClose
    public void onClose(@PathParam(value = "usernick") String userNick,Session session) {
        String message = "游客[" + userNick + "]退出聊天室!";
        log.info(message);
        WebSocketUtil.remoteSession(userNick);    
        //此时可向所有的在线通知 某某某登录了聊天室            
        WebSocketUtil.sendMessageForAll(message);
    }
    
    @OnMessage
    public void OnMessage(@PathParam(value = "usernick") String userNick, String message) {
        //类似群发
        String info = "游客[" + userNick + "]：" + message;
        log.info(info);
        WebSocketUtil.sendMessageForAll(message);
    } 
    
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable throwable) {
        log.error("异常:", throwable);
        try {
            session.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        throwable.printStackTrace();
    }

}

WebSocketUtil.java

public class WebSocketUtil {

    /**
     * 简单使用map进行存储在线的session
     * 
     */
    private static final Map<String, Session> ONLINE_SESSION = new ConcurrentHashMap<>();
    
    public static void addSession(String userNick,Session session) {
        //putIfAbsent 添加键—值对的时候，先判断该键值对是否已经存在
        //不存在：新增，并返回null
        //存在：不覆盖，直接返回已存在的值
//        ONLINE_SESSION.putIfAbsent(userNick, session);
        //简单示例 不考虑复杂情况。。怎么简单怎么来了。。
        ONLINE_SESSION.put(userNick, session);
    }
    
    public static void remoteSession(String userNick) {
        ONLINE_SESSION.remove(userNick);
    }
    
    /**
     * 向某个用户发送消息
     * @param session 某一用户的session对象
     * @param message
     */
    public static void sendMessage(Session session, String message) {
        if(session == null) {
            return;
        }
        // getAsyncRemote()和getBasicRemote()异步与同步
        Async async = session.getAsyncRemote();
        //发送消息
        async.sendText(message);
    }
    
    /**
     * 向所有在线人发送消息
     * @param message
     */
    public static void sendMessageForAll(String message) {
        //jdk8 新方法
        ONLINE_SESSION.forEach((sessionId, session) -> sendMessage(session, message));
    }
}

注意点：

1. @ServerEndpoint的value值填写时，开头需要加上/，不然会提示路径无效。
2. 需要加上类型@Component注解，使得能被扫描到。
3. 这里的session等，都在包javax.websocket包下的，注意区分。

2.编写主启动类，主要是加入注解@EnableWebSocket和申明一个Websocket endpoint类。

@SpringBootApplication
@EnableWebSocket
@Slf4j
public class Chapter19Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Chapter19Application.class, args);
        log.info("Chapter19启动!");
    }
    
    /**
     * 会自动注册使用了@ServerEndpoint注解声明的Websocket endpoint
     * 要注意，如果使用独立的servlet容器，
     * 而不是直接使用springboot的内置容器，
     * 就不要注入ServerEndpointExporter，因为它将由容器自己提供和管理。
     */
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

3.启动应用，利用在线的测试工具进行测试。这里直接使用了http://coolaf.com/tool/chattest进行测试。当然也可以自己写一个html了。

首先，输入我们的服务地址：ws://127.0.0.1:8080/my-chat/okong,连接后就可以看见服务器返回的消息了。

加入

我们再开一个标签页，然后继续以另一个身份进入：

新游客加入

这时，可以看见第一个页面开的，也收到消息了。现在我们发送一条消息：

发送消息

然后，其中一个断开连接：

断开连接

然后可以愉快聊天了，简单的一个聊天室就完成了。

参考资料

1. https://docs.spring.io/spring/docs/4.3.18.RELEASE/spring-framework-reference/htmlsingle/#websocket
2. https://docs.spring.io/spring-boot/docs/1.5.15.RELEASE/reference/htmlsingle/#boot-features-websockets
3. http://www.oracle.com/technetwork/articles/java/jsr356-1937161.html
4. http://www.runoob.com/html/html5-websocket.html

总结

本章节主要是讲解了WebSocket的使用。因为有统一标准的存在，编写webSocket也是很简单的。对于如何一对一聊天，大家可以自行编写下，因为知道了对方名称，就能找出对方的session然后就能发送消息了。

最后

目前互联网上很多大佬都有SpringBoot系列教程，如有雷同，请多多包涵了。本文是作者在电脑前一字一句敲的，每一步都是自己实践的。若文中有所错误之处，还望提出，谢谢。

老生常谈

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