WebSocket

1.1 WebSocket介绍

WebSocket 是一种网络通信协议。RFC6455定义了他的通信标准。

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。

HTTP协议是一种无状态的、无连接的、单项的应用层协议。它采用了请求/响应模型。通信请求只能由客户端发起，服务端对请求作出应答处理。

这种通信模型有一个弊端：HTTP协议无法实现服务器主动向客户端发送消息。

这种单项请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。大多数Web应用程序将通过频繁的异步AJAX请求实现长轮询。轮序的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者HTTP连接始终打开）。

http协议：

在这里插入图片描述

1.2 WebSocket协议

本协议有两部分：握手和数据传输。

握手就是基于http协议的。

来自客户端的额握手看起来如下格式：

在这里插入图片描述

服务器的握手看起来像如下形式：

在这里插入图片描述

字段说明：

头名称	说明
Connection：Upgrade	表示该HTTP请求是一个协议升级请求
Upgrade：WebSocket	协议升级为WebSocket协议
Sec-WebSocket-Version:13	客户端支持WebSocket的版本
Sec-WebSocket-Key:	客户端采用base64编码的24位随机字符序列，服务器接受客户端HTTP协议升级的证明。要求服务器响应一个对应加密的Sec-WebSocket-Accept投信息作为应该
Sec-WEbSocket-Extensions	协议扩展类型

1.3 客户端（浏览器）实现

1.3.1 WebSocket对象

实现WebSockets的Web浏览器将通过WebSocket对象公开所有必须的客户端功能（主要指支持HTML5的浏览器）。

以下API用于创建WebSocket对象；

var ws = new WebSocket(url);

参数url格式说明：ws://ip地址:端口号/资源名

1.3.2 WebSocket事件

WebSocket对象的相关时间

事件	时间处理程序	描述
open	websocket对象.onopen	连接时触发
message	websocket对象.onmessage	客户端接收服务端数据时触发
error	websocket对象.onerror	通信发生错误时触发
close	websocket对象.onclsoe	连接关闭时触发

1.3.3 WebSocketfangaf

方法	描述
send()	使用连接发送对象

1.4 服务端的实现

Tomcat的7.0.5版本开始支持WebSocket，并且实现了Java WebSocket规范(JSR356)。

Java WebSocket 应用由一系列的 WebSocketEndpoint 组成。Endpoint 是一个java对象，代表 WebSocket 连接的一端，对于服务端，我们可以视为处理具体WebSocket 消息的接口，就像 Servlet 之与 http 请求一样。

我们可以通过两种方式Endpoint：

第一种是编程式，即继承类 javax.websocket.Endpoint 并实现其方法。
第二种是注解式，即定义一个POJO，并添加 @ServerEndpoint 相关注解。

Endpoint 实例在 WebSocket 握手时创建，并在客户端与服务端链接过程中有效，最后在链接关闭时结束。在 Endpoint 接口中明确定义了与其生命周期相关的方法，规范实现着确保声明周期的各个阶段调用实例的相关方法。生命周期方法如下：

方法	含义描述	注解
onClose	当回话关闭时调用	@onClose
onOpen	当开启一个新的会话是调用，该方法是客户端与服务端握手成功后调用的方法	@onOpen
onError	当连接过程中异常时调动	@onError

服务端如何接收客户端发送的数据呢？

通过为 Session 添加 MessageHandler 消息处理器来接收消息，当采用注解方式定义 Endpoint 时，我们还可以通过 @OnMessage 注解指定接收消息的方法。

服务端如何推送数据给客户端呢？

发送消息则有 RemoteEndpoint 完成，其实例由 Session 维护，根据使用情况，我们可以通过 Session.getBasicREmote 获取同步消息发送的实例，然后调动其sendXXX()方法就可以发送消息，可以通过Session.getAsyncRemote获取异步消息发送实例。

服务端代码：

@ServerEndpoint("/robin")
public clas testWSChatEndPoint{
    private static Set<testWSChatEndPoint> webSocket = new HashSet<>();
    private Session session;
    
    @onMessage
    public void onMessage(String message, Session session) throws IOException{
        System.out.println("接收的消息是：" + message);
        System.out.println(session);
        //将消息发送给其他的用户
        for(Chat chat : webSocketSet){
            if(chat != this){
                chat.session.getBasicRemote().sendText(message);
            }
        }
    }
    
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session){
        this.session = session;
        webSocketSet.add(this);
    }
    
    @OnClose
    public void onClose(Session session){
        System.out.prinln("连接关闭了。。。");
    }
    
    @OnError
    public void onError(Session session,Throwable error){
        System.out.println("出错了，错误信息："+error.getMessage());
    }
}