WebSocket介绍和一个简单的聊天室

WebSocket是什么呢？

　　WebSocket一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并被RFC7936所补充规范，WebSocketAPI被W3C定为标准。

WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议，和 HTTP 的唯一关联是使用 HTTP 协议的101状态码进行协议切换，使用的 TCP 端口是80，可以用于绕过大多数防火墙的限制。

WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端直接向客户端推送数据而不需要客户端进行请求，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，并允许数据进行双向传送。

目前常见的浏览器如 Chrome、IE、Firefox、Safari、Opera 等都支持 WebSocket，同时需要服务端程序支持 WebSocket。

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以上摘自wiki,总的来说websocket实现了服务器和浏览器之间的双向通信,摆脱了以往的一问一答的通信方式,可以自由地传输数据.

Websocket有什么优点?

由于没有http头信息,所以传输的数据包很小
服务器可以主动推送信息

Websocket的握手协议

还是照搬wiki上的例子,websocket在建立连接时,浏览器会向服务器发出如下请求

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

这段请求会告诉服务器即将切换到websocket协议,如果服务器支持的话,会返回如下信息

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/

至此,握手阶段完成,服务器和浏览器之间可以开始发送和接收信息

使用Websocket实现一个简单的网页聊天室

使用tomcat8的websocket-api
参考tomcat自带的example

服务器端ChatServlet

package com.yc.chatroom;
import java.io.IOException;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
@ServerEndpoint(value="/websocket/chat")//指定客户端连接地址
public class ChatServlet {
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  private static final String GUEST_PREFIX = "Guest";
  private static final AtomicInteger connectionIds = new AtomicInteger(0);
  private static final Set<ChatServlet> connections = new CopyOnWriteArraySet<ChatServlet>();
  private final String nickname;
  private Session session;
  public ChatServlet() {
    nickname = GUEST_PREFIX + connectionIds.getAndIncrement();
  }
  @OnOpen
  public void start(Session session) {
    this.session = session;
    connections.add(this);
    String message = String.format("* %s %s", nickname, "has joined.");
    broadcast(message); //广播用户加入消息
  }
  @OnClose
  public void end() {
    connections.remove(this);
    String message = String.format("* %s %s", nickname, "has disconnected.");
    broadcast(message); //广播用户推出消息
  }
  @OnMessage
  public void incoming(String message) {
    // Never trust the client
    String filteredMessage = String.format("%s: %s", nickname, message.toString());
    broadcast(filteredMessage); //广播发送内容
  }
  @OnError
  public void onError(Throwable t) throws Throwable {
    t.printStackTrace();
  }
  private static void broadcast(String msg) {
    for (ChatServlet client : connections) {
      try {
        synchronized (client) {
          client.session.getBasicRemote().sendText(msg);//给每个人发送消息
        }
      } catch (IOException e) {
        connections.remove(client);
        try {
          client.session.close();
        } catch (IOException e1) {
          // Ignore
        }
        String message = String.format("* %s %s", client.nickname, "has been disconnected.");
        broadcast(message);
      }
    }
  }
}

浏览器端index.jsp

<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>Apache Tomcat WebSocket Examples: Chat</title>
<style type="text/css">
input#chat {
  width: 410px
}
#console-container {
  width: 400px;
}
#console {
  border: 1px solid #CCCCCC;
  border-right-color: #999999;
  border-bottom-color: #999999;
  height: 170px;
  overflow-y: scroll;
  padding: 5px;
  width: 100%;
}
#console p {
  padding: 0;
  margin: 0;
}
</style>
</head>
<body>
  <div>
    <p>
      <input type="text" placeholder="type and press enter to chat"
        id="chat" />
    </p>
    <div id="console-container">
      <div id="console"></div>
    </div>
  </div>
</body>
<script type="text/javascript">
  /**
  *  指定要连接的websocket地址
  *  如果使用https,则使用wss://
  **/
  var socket = new WebSocket(‘ws://‘ + window.location.host+ ‘/chatroom/websocket/chat‘);

  //连接与服务器的连接
  socket.onopen = function() {
    showMsg(‘Info: WebSocket connection opened.‘);
    document.getElementById(‘chat‘).onkeydown = function(event) {
      if (event.keyCode == 13) {
        sendMsg();
      }
    };
  };
  //断开与服务器的连接
  socket.onclose = function() {
    document.getElementById(‘chat‘).onkeydown = null;
    showMsg(‘Info: WebSocket closed.‘);
  };
  //与服务器之间的通信
  socket.onmessage = function(message) {
    showMsg(message.data);
  };
  //显示消息
  function showMsg(message) {
    var console = document.getElementById(‘console‘);
    var p = document.createElement(‘p‘);
    p.style.wordWrap = ‘break-word‘;
    p.innerHTML = message;
    console.appendChild(p);
    while (console.childNodes.length > 25) {
      console.removeChild(console.firstChild);
    }
    console.scrollTop = console.scrollHeight;
  }
  //发送消息
  function sendMsg() {
    var message = document.getElementById(‘chat‘).value;
    if (message != ‘‘) {
      socket.send(message);
      document.getElementById(‘chat‘).value = ‘‘;
    }
  }
</script>

运行结果

一次打开两个窗口,用户依次为guest0, guest1

guest0: