WebSocket
借鉴:
https://blog.csdn.net/weixin_45747080/article/details/117477006
https://cloud.tencent.com/developer/article/1887095
简介
WebSocket 是一种网络传输协议,可在单个 TCP 连接上进行全双工通信,位于 OSI 模型的应用层。WebSocket 协议在 2011 年由 IETF 标准化为 RFC 6455,后由 RFC 7936 补充规范。
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,两者之间就可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。
优点:
- *1)*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;
- *2)*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;
- *3)*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;
- *4)*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;
- *5)*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。
前后端使用WebSocket
服务端利用SpringBoot启动一个WebSocket服务,同时暴露出该服务的应用路径,客户端则利用该应用路径进行连接。需要注意的是,在服务端只需要启动一个WebSocket服务,而每一个客户端就是一个WebSocket应用。就有点像:服务端是古老的电话接线员,而客户端就是打电话的人。假如用户A想要给用户B打电话就需要先打电话到接线员那,然后接线员再接通用户B。不过WebSocket可以实现广播和私聊。
前端初始化WebSocket对象
不需要引入第三方依赖包,直接使用js自带的WebSocket对象。
-
const ws = new WebSocket('ws://localhost:8000/websocket/')
ws://
和jdbc://
、http://
一样都是协议名,同样的,Websocket还支持更加安全的wss://
,/websocket
即该服务的应用路径名 -
webSocketOnOpen(e){ console.log('与服务端连接打开->',e) },
-
webSocketOnError(e){ console.log('与服务端连接异常->',e) },
-
webSocketOnClose(e){ console.log('与服务端连接关闭->',e) },
-
webSocketOnMessage(e){ console.log('来自服务端的消息->',e) },
一个完整的WebSocket对象应该具备以上属性,同时需要将以上属性跟WebSocket对象绑定。
使用原生JS初始化WebSocket对象演示
const ws = new WebSocket(webSocketUrl)
//onopen事件监听
ws.addEventListener('open',e=>{
console.log('与服务端连接打开->',e)
},false)
//onclose事件监听
ws.addEventListener('close',e=>{
console.log('与服务端连接关闭->',e)
},false)
//onmessage事件监听
ws.addEventListener('message',e=>{
console.log('来自服务端的消息->',e)
},false)
//onerror事件监听
ws.addEventListener('error',e=>{
console.log('与服务端连接异常->',e)
},false)
ws对象的addEventListener( )方法,为WebSocket绑定事件监听,从而在各个事件监听中处理事务。
使用Vue初始化WebSocket对象演示
export default {
name: "Home",
data() {
return {
webSocketObject: null,
}
},
created() {
//初始化WebSocket
this.webSocketInit()
},
methods: {
webSocketInit(){
const webSocketUrl = 'ws://localhost:8000/websocket/'+this.username
this.webSocketObject = new WebSocket(webSocketUrl);
this.webSocketObject.onopen = this.webSocketOnOpen
this.webSocketObject.onmessage = this.webSocketOnMessage
this.webSocketObject.onerror = this.webSocketOnError
this.webSocketObject.onclose = this.webSocketOnClose
},
webSocketOnOpen(e){
console.log('与服务端连接打开->',e)
},
webSocketOnMessage(e){
console.log('来自服务端的消息->',e)
},
webSocketOnError(e){
console.log('与服务端连接异常->',e)
},
webSocketOnClose(e){
console.log('与服务端连接关闭->',e)
},
},
}
</script>
同样的,利用methods分别定义好OnOpen、OnMessage、OnError、OnClose四个事件监听,然后进行初始化并且绑定就可以了。这样就完成了WebSocket对象以及事件监听的初始化。
后端初始化WebSocket对象
暴露出的ws应用的路径,支持RESTful风格传参,类似/websocket/{username}
@OnOpen
与当前客户端连接成功,有入参Session对象(当前连接对象),同时可以利用@PathParam()获取上述应用路径中传递的参数,比如@PathParam(“username”) String username。
@OnClose
与当前客户端连接失败,有入参Session对象(当前连接对象),同时也可以利用@PathParam()获取上述应用路径中传递的参数。
@OnError
与当前客户端连接异常,有入参Session对象(当前连接对象)、Throwable对象(异常对象),同时也可以利用@PathParam()获取上述应用路径中传递的参数。
@OnMessage
当前客户端发送消息,有入参Session对象(当前连接对象)、String message对象(当前客户端传递过来的字符串消息)
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
- 在application.yaml中定义好该服务的端口号:
server:
port: 8000
package cn.wqk.serverwebsocket.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){
return new ServerEndpointExporter();
}
}
package cn.wqk.serverwebsocket.socket;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
@Component
@Slf4j
@ServerEndpoint("/websocket/{username}") //暴露的ws应用的路径
public class WebSocket {
/**
* 客户端与服务端连接成功
* @param session
* @param username
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session,@PathParam("username") String username){
/*
do something for onOpen
与当前客户端连接成功时
*/
}
/**
* 客户端与服务端连接关闭
* @param session
* @param username
*/
@OnClose
public void onClose(Session session,@PathParam("username") String username){
/*
do something for onClose
与当前客户端连接关闭时
*/
}
/**
* 客户端与服务端连接异常
* @param error
* @param session
* @param username
*/
@OnError
public void onError(Throwable error,Session session,@PathParam("username") String username) {
}
/**
* 客户端向服务端发送消息
* @param message
* @param username
* @throws IOException
*/
@OnMessage
public void onMsg(Session session,String message,@PathParam("username") String username) throws IOException {
/*
do something for onMessage
收到来自当前客户端的消息时
*/
}
}
前后端联动实现简单聊天室
前端在OnMessage事件监听中接收到来自后端的消息,然后进行处理(展示在页面上);同样的,后端也是在OnMessage中接收到来自前端的消息,然后进行处理(发送到所有客户端)。
前端
<input
type="text"
v-model="sendMessage"
placeholder="请输入你要发送的消息">
<button @click="handleSendButton()">发送</button>
**注意:**直接利用websocket对象的
send()
方法发送消息,前后端数据传输利用JSON字符串,所以发送的时候需要将对象转为JSON字符串。
<table>
<thead>
<tr>
<th>消息编号</th>
<th>发送者</th>
<th>发送时间</th>
<th>发送内容</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr v-for="item in messageList" :key="item.time">
<td>{{ item.id }}</td>
<td>{{ item.username }}</td>
<td>{{ new Date(item.time).toLocaleTimeString() }}</td>
<td>{{ item.message }}</td>
</tr>
</tbody>
</table>
webSocketOnMessage(e){
console.log('来自服务端的消息->',e)
const receiveMessage = JSON.parse(e.data);
this.messageList.push(receiveMessage)
},
**注意:**通过console.log(e)不难发现,来自服务端的消息是存储在e.data中的,并且是JSON字符串,所以我们需要将它转为JSON对象。
此时已经完成了前端发送消息并且接收消息且展示消息了。
后端
接收消息并且群发消息:
@OnMessage
public void onMsg(Session session,String message,@PathParam("username") String username) throws IOException {
/*
do something for onMessage
收到来自当前客户端的消息时
*/
sendAllMessage(message);
}
//向所有客户端发送消息(广播)
private void sendAllMessage(String message){
Set<String> sessionIdSet = onlineClientMap.keySet(); //获得Map的Key的集合
for (String sessionId : sessionIdSet) { //迭代Key集合
Session session = onlineClientMap.get(sessionId); //根据Key得到value
session.getAsyncRemote().sendText(message); //发送消息给客户端
}
}
前端完整代码
<template>
<div>
<table>
<thead>
<tr>
<th>消息编号</th>
<th>发送者</th>
<th>发送时间</th>
<th>发送内容</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr v-for="item in messageList" :key="item.time">
<td>{{ item.id }}</td>
<td>{{ item.username }}</td>
<td>{{ new Date(item.time).toLocaleTimeString() }}</td>
<td>{{ item.message }}</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<input
type="text"
v-model="sendMessage"
placeholder="请输入你要发送的消息">
<button @click="handleSendButton()">发送</button>
<button @click="handleLogoutButton()">退出</button>
</div>
</template>
<script>
import {
getUsername,
removeUsername
} from "@/utils/username";
export default {
name: "Home",
data() {
return {
webSocketObject: null,
username: '',
messageList: [
],
sendMessage: ''
}
},
created() {
//从localStorage中获得username
this.username = getUsername()
//如果username不存在返回到登录页面
if (!this.username){
this.$router.push({
name: 'Login'
})
}
//初始化WebSocket
this.webSocketInit()
},
beforeDestroy() {
this.webSocketObject.close();//在该组件销毁时关闭该连接以节约资源
},
methods: {
webSocketInit(){
const webSocketUrl = 'ws://localhost:8000/websocket/'+this.username
this.webSocketObject = new WebSocket(webSocketUrl);
this.webSocketObject.onopen = this.webSocketOnOpen
this.webSocketObject.onmessage = this.webSocketOnMessage
this.webSocketObject.onerror = this.webSocketOnError
this.webSocketObject.onclose = this.webSocketOnClose
},
webSocketOnOpen(e){
console.log('与服务端连接打开->',e)
},
webSocketOnMessage(e){
console.log('来自服务端的消息->',e)
const receiveMessage = JSON.parse(e.data);
this.messageList.push(receiveMessage)
},
webSocketOnError(e){
console.log('与服务端连接异常->',e)
},
webSocketOnClose(e){
console.log('与服务端连接关闭->',e)
},
handleSendButton() {
const username = this.username
const message = this.sendMessage
this.webSocketObject.send(JSON.stringify({
id: 1,
message,
username,
time: new Date().getTime()
}))
this.sendMessage = ''
},
handleLogoutButton(){
removeUsername() //清除username然后断开连接
this.webSocketObject.close();
this.$router.push({
name: 'Login'
})
}
},
}
</script>
后端完整代码
package cn.wqk.serverwebsocket.socket;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
@Component
@Slf4j
@ServerEndpoint("/websocket/{username}") //暴露的ws应用的路径
public class WebSocket {
/** 当前在线客户端数量(线程安全的) */
private static AtomicInteger onlineClientNumber = new AtomicInteger(0);
/** 当前在线客户端集合(线程安全的):以键值对方式存储,key是连接的编号,value是连接的对象 */
private static Map<String ,Session> onlineClientMap = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 客户端与服务端连接成功
* @param session
* @param username
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session,@PathParam("username") String username){
/*
do something for onOpen
与当前客户端连接成功时
*/
onlineClientNumber.incrementAndGet();//在线数+1
onlineClientMap.put(session.getId(),session);//添加当前连接的session
log.info("时间[{}]:与用户[{}]的连接成功,当前连接编号[{}],当前连接总数[{}]",
new Date().toLocaleString(),
username,
session.getId(),
onlineClientNumber);
}
/**
* 客户端与服务端连接关闭
* @param session
* @param username
*/
@OnClose
public void onClose(Session session,@PathParam("username") String username){
/*
do something for onClose
与当前客户端连接关闭时
*/
onlineClientNumber.decrementAndGet();//在线数-1
onlineClientMap.remove(session.getId());//移除当前连接的session
log.info("时间[{}]:与用户[{}]的连接关闭,当前连接编号[{}],当前连接总数[{}]",
new Date().toLocaleString(),
username,
session.getId(),
onlineClientNumber);
}
/**
* 客户端与服务端连接异常
* @param error
* @param session
* @param username
*/
@OnError
public void onError(Throwable error,Session session,@PathParam("username") String username) {
/*
do something for onError
与当前客户端连接异常时
*/
error.printStackTrace();
}
/**
* 客户端向服务端发送消息
* @param message
* @param username
* @throws IOException
*/
@OnMessage
public void onMsg(Session session,String message,@PathParam("username") String username) throws IOException {
/*
do something for onMessage
收到来自当前客户端的消息时
*/
log.info("时间[{}]:来自连接编号为[{}]的消息:[{}]",
new Date().toLocaleString(),
session.getId(),
message);
sendAllMessage(message);
}
//向所有客户端发送消息(广播)
private void sendAllMessage(String message){
Set<String> sessionIdSet = onlineClientMap.keySet(); //获得Map的Key的集合
for (String sessionId : sessionIdSet) { //迭代Key集合
Session session = onlineClientMap.get(sessionId); //根据Key得到value
session.getAsyncRemote().sendText(message); //发送消息给客户端
}
}
}
流程图
总结
服务端启动一个WebSocket服务,初始化应用路径、连接打开OnOpen、连接关闭OnClose、连接异常OnError、收到消息OnMessage。OnMessage中需要对来自客户端的消息进行对应的处理,比如广播或者私聊给具体某人。
客户端需要利用WebSocket对象(定义好url),然后初始化OnOpen、OnClose、OnError、OnMessage。OnMessage中需要对来自服务端的消息进行处理,如展示到页面上等。同时还可以需用WebSocket对象的send()方法来给服务端发送数据,并且切记在页面关闭时需要将该连接关闭(利用WebSocket对象的close()方法)。
项目地址
博客作者给的github项目可以直接跑通,良心:https://github.com/FanGaoXS/websocket-demo
原文地址:https://blog.csdn.net/qq_44802369/article/details/134677403
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