使用WebSocket实现服务端和客户端的通讯

时间 2019-12-20

原文原文链接

开发中常常会有这样的使用场景.如某个用户在一个数据上作了xx操做, 与该数据相关的用户在线上的话,须要实时接收到一条信息.html

这种可使用WebSocket来实现. 另外,对于消息,能够定义一个类进行固化. 主要是消息内容,接收人,发送人,是否已发送等. 用户上线时, 经过方法去查询出来而后进行发送前端

@ServerEndpoint(value = "/websocket/{sessionId}")
public class MyWebSocket {

//静态变量，用来记录当前在线链接数。应该把它设计成线程安全的。
private static AtomicInteger onlineCount = new AtomicInteger(0);

//concurrent包的线程安全Set，用来存放每一个客户端对应的MyWebSocket对象。若要实现服务端与单一客户端通讯的话，可使用Map来存放，其中Key能够为用户标识
public static CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket>();

//与某个客户端的链接会话，须要经过它来给客户端发送数据
public Session session;

/**
* 链接创建成功调用的方法
*
* @param session 可选的参数。session为与某个客户端的链接会话，须要经过它来给客户端发送数据
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
this.session = session;
if (webSocketSet.add(this)) {
System.out.println("有新链接加入！当前在线人数为" + onlineCount.incrementAndGet());
}
}

/**
* 链接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose() {
if (webSocketSet.remove(this)) {
System.out.println("有一链接关闭！当前在线人数为" + onlineCount.decrementAndGet());
}
}

/**
* 收到客户端消息后调用的方法
*
* @param message 客户端发送过来的消息
* @param session 可选的参数
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
System.out.println("来自客户端的消息:" + message);
//群发消息
/* for(MyWebSocket item: webSocketSet){
try {
item.sendMessage(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
continue;
}
}*/
}

/**
* 发生错误时调用
*
* @param session
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
System.out.println("发生错误");
error.printStackTrace();
}
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
/**
* 该方法是咱们根据业务须要调用的.
*
* @param message
* @throws IOException
*/
public void sendMessage(String message) throws IOException {
synchronized(this.session) {
if (session.isOpen()) {
this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
}
}
}

}

页面中的调用.每一个客户都要初始化一个websocket示例. 其中咱们用用户的userId做为标识的一部分.web

//页面加载完成. 初始化一个webSocket对象.而后能够根据须要调一个来发信息
window.onload = function () {
initWebSocket();
setTimeout(function(){
$.post('<%=basePath %>xxx.do',function(r){
//alert(0);
});
},2000);
};


function initWebSocket() {
webSocket = new WebSocket(requestUrl.replace("http", "ws")
+ 'websocket/${userId}');

webSocket.onerror = function (event) {
onError(event)
};
//链接创建成功事件
webSocket.onopen = function (event) {
onOpen(event)
};
//接收到服务端消息事件
webSocket.onmessage = function (event) {
onMessage(event)
};
}

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做者：Wing_gor
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_40085888/article/details/86308612ajax

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webSocket与html区别，以及服务端与客户端消息通信利用webSocket

做者：Ovear
连接：https://www.zhihu.com/question/20215561/answer/40316953
来源：知乎
著做权归做者全部。商业转载请联系做者得到受权，非商业转载请注明出处。

后端

1、WebSocket是HTML5出的东西（协议），也就是说HTTP协议没有变化，或者说不要紧，但HTTP是不支持持久链接的（长链接，循环链接的不算）
首先HTTP有1.1和1.0之说，也就是所谓的keep-alive，把多个HTTP请求合并为一个，可是Websocket实际上是一个新协议，跟HTTP协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器的握手规范而已，也就是说它是HTTP协议上的一种补充能够经过这样一张图理解
&amp;lt;img src="https://pic1.zhimg.com/6651f2f811ec133b0e6d7e6d0e194b4c_b.jpg" data-rawwidth="374" data-rawheight="133" class="content_image" width="374"&amp;gt;有交集，可是并非所有。

有交集，可是并非所有。
另外Html5是指的一系列新的API，或者说新规范，新技术。Http协议自己只有1.0和1.1，并且跟Html自己没有直接关系。。
通俗来讲，你能够用HTTP协议传输非Html数据，就是这样=。=
再简单来讲，层级不同。浏览器

2、Websocket是什么样的协议，具体有什么优势
首先，Websocket是一个持久化的协议，相对于HTTP这种非持久的协议来讲。
简单的举个例子吧，用目前应用比较普遍的PHP生命周期来解释。
1) HTTP的生命周期经过Request来界定，也就是一个Request 一个Response，那么在HTTP1.0中，此次HTTP请求就结束了。
在HTTP1.1中进行了改进，使得有一个keep-alive，也就是说，在一个HTTP链接中，能够发送多个Request，接收多个Response。
可是请记住 Request = Response ，在HTTP中永远是这样，也就是说一个request只能有一个response。并且这个response也是被动的，不能主动发起。安全

教练，你BB了这么多，跟Websocket有什么关系呢？
_(:з」∠)_好吧，我正准备说Websocket呢。。
首先Websocket是基于HTTP协议的，或者说借用了HTTP的协议来完成一部分握手。
在握手阶段是同样的
-------如下涉及专业技术内容，不想看的能够跳过lol:，或者只看加黑内容--------
首先咱们来看个典型的Websocket握手（借用Wikipedia的。。）

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com

熟悉HTTP的童鞋可能发现了，这段相似HTTP协议的握手请求中，多了几个东西。
我会顺便讲解下做用。

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

这个就是Websocket的核心了，告诉Apache、Nginx等服务器：注意啦，窝发起的是Websocket协议，快点帮我找到对应的助理处理~不是那个老土的HTTP。

Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

首先，Sec-WebSocket-Key 是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，告诉服务器：泥煤，不要忽悠窝，我要验证尼是否是真的是Websocket助理。
而后，Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串，用来区分同URL下，不一样的服务所须要的协议。简单理解：今晚我要服务A，别搞错啦~
最后，Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的Websocket Draft（协议版本），在最初的时候，Websocket协议还在 Draft 阶段，各类奇奇怪怪的协议都有，并且还有不少期奇奇怪怪不一样的东西，什么Firefox和Chrome用的不是一个版本之类的，当初Websocket协议太多但是一个大难题。。不过如今还好，已经定下来啦~你们都使用的一个东西~ 脱水：服务员，我要的是13岁的噢→_→服务器

而后服务器会返回下列东西，表示已经接受到请求，成功创建Websocket啦！

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

这里开始就是HTTP最后负责的区域了，告诉客户，我已经成功切换协议啦~

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket。
而后，Sec-WebSocket-Accept 这个则是通过服务器确认，而且加密事后的 Sec-WebSocket-Key。服务器：好啦好啦，知道啦，给你看个人ID CARD来证实行了吧。。
后面的，Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。websocket

至此，HTTP已经完成它全部工做了，接下来就是彻底按照Websocket协议进行了。
具体的协议就不在这阐述了。
------------------技术解析部分完毕------------------

&amp;lt;img src="https://pic2.zhimg.com/afe119b52e096016139edabc2dfa9661_b.jpg" data-rawwidth="161" data-rawheight="187" class="content_image" width="161"&amp;gt;你TMD又BBB了这么久，那到底Websocket有什么鬼用，http long poll，或者ajax轮询不均可以实现实时信息传递么。你TMD又BBB了这么久，那到底Websocket有什么鬼用，http long poll，或者ajax轮询不均可以实现实时信息传递么。
&amp;lt;img src="https://pic1.zhimg.com/20110e661edb1e93755a99c1d826e264_b.jpg" data-rawwidth="176" data-rawheight="193" class="content_image" width="176"&amp;gt;

好好好，年轻人，那咱们来说一讲Websocket有什么用。
来给你吃点胡（苏）萝（丹）卜（红）
&amp;lt;img src="https://pic4.zhimg.com/31ddf0cfbeecef21568d85ca60b5f1ff_b.jpg" data-rawwidth="53" data-rawheight="65" class="content_image" width="53"&amp;gt;

3、Websocket的做用
在讲Websocket以前，我就顺带着讲下 long poll 和 ajax轮询的原理。
首先是 ajax轮询，ajax轮询的原理很是简单，让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。
场景再现：
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：你好烦啊，没有啊。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：好啦好啦，有啦给你。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：。。。。。没。。。。没。。。没有（Response） ---- loop

long poll
long poll 其实原理跟 ajax轮询差很少，都是采用轮询的方式，不过采起的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起链接后，若是没消息，就一直不返回Response给客户端。直到有消息才返回，返回完以后，客户端再次创建链接，周而复始。
场景再现
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request）
服务端：额。。等待到有消息的时候。。来给你（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request） -loop

从上面能够看出其实这两种方式，都是在不断地创建HTTP链接，而后等待服务端处理，能够体现HTTP协议的另一个特色，被动性。
何为被动性呢，其实就是，服务端不能主动联系客户端，只能有客户端发起。
简单地说就是，服务器是一个很懒的冰箱（这是个梗）（不会、不能主动发起链接），可是上司有命令，若是有客户来，无论多么累都要好好接待。

说完这个，咱们再来讲一说上面的缺陷（原谅我废话这么多吧OAQ）
从上面很容易看出来，无论怎么样，上面这两种都是很是消耗资源的。
ajax轮询须要服务器有很快的处理速度和资源。（速度）
long poll 须要有很高的并发，也就是说同时接待客户的能力。（场地大小）
因此ajax轮询和long poll 都有可能发生这种状况。

客户端：啦啦啦啦，有新信息么？
服务端：月线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）
客户端：。。。。好吧，啦啦啦，有新信息么？
服务端：月线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）

客户端：&amp;lt;img src="https://pic1.zhimg.com/7c0cf075c7ee4cc6cf52f4572a4c1c10_b.jpg" data-rawwidth="143" data-rawheight="50" class="content_image" width="143"&amp;gt;

而后服务端在一旁忙的要死：冰箱，我要更多的冰箱！更多。。更多。。（我错了。。这又是梗。。）

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言归正传，咱们来讲Websocket吧
经过上面这个例子，咱们能够看出，这两种方式都不是最好的方式，须要不少资源。
一种须要更快的速度，一种须要更多的'电话'。这两种都会致使'电话'的需求愈来愈高。
哦对了，忘记说了HTTP仍是一个无状态协议。（感谢评论区的各位指出OAQ）
通俗的说就是，服务器由于天天要接待太多客户了，是个健忘鬼，你一挂电话，他就把你的东西全忘光了，把你的东西全丢掉了。你第二次还得再告诉服务器一遍。

因此在这种状况下出现了，Websocket出现了。
他解决了HTTP的这几个难题。
首先，被动性，当服务器完成协议升级后（HTTP->Websocket），服务端就能够主动推送信息给客户端啦。
因此上面的情景能够作以下修改。
客户端：啦啦啦，我要创建Websocket协议，须要的服务：chat，Websocket协议版本：17（HTTP Request）
服务端：ok，确认，已升级为Websocket协议（HTTP Protocols Switched）
客户端：麻烦你有信息的时候推送给我噢。。
服务端：ok，有的时候会告诉你的。
服务端：balabalabalabala
服务端：balabalabalabala
服务端：哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈
服务端：笑死我了哈哈哈哈哈哈哈

就变成了这样，只须要通过一次HTTP请求，就能够作到源源不断的信息传送了。（在程序设计中，这种设计叫作回调，即：你有信息了再来通知我，而不是我傻乎乎的每次跑来问你）
这样的协议解决了上面同步有延迟，并且还很是消耗资源的这种状况。
那么为何他会解决服务器上消耗资源的问题呢？
其实咱们所用的程序是要通过两层代理的，即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下，而后再传送给相应的Handler（PHP等）来处理。
简单地说，咱们有一个很是快速的接线员（Nginx），他负责把问题转交给相应的客服（Handler）。
自己接线员基本上速度是足够的，可是每次都卡在客服（Handler）了，老有客服处理速度太慢。，致使客服不够。
Websocket就解决了这样一个难题，创建后，能够直接跟接线员创建持久链接，有信息的时候客服想办法通知接线员，而后接线员在统一转交给客户。
这样就能够解决客服处理速度过慢的问题了。

同时，在传统的方式上，要不断的创建，关闭HTTP协议，因为HTTP是非状态性的，每次都要从新传输identity info（鉴别信息），来告诉服务端你是谁。
虽然接线员很快速，可是每次都要听这么一堆，效率也会有所降低的，同时还得不断把这些信息转交给客服，不但浪费客服的处理时间，并且还会在网路传输中消耗过多的流量/时间。
可是Websocket只须要一次HTTP握手，因此说整个通信过程是创建在一次链接/状态中，也就避免了HTTP的非状态性，服务端会一直知道你的信息，直到你关闭请求，这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议，还要查看identity info的信息。
同时由客户主动询问，转换为服务器（推送）有信息的时候就发送（固然客户端仍是等主动发送信息过来的。。），没有信息的时候就交给接线员（Nginx），不须要占用自己速度就慢的客服（Handler）了
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至于怎么在不支持Websocket的客户端上使用Websocket。。答案是：不能
可是能够经过上面说的 long poll 和 ajax 轮询来模拟出相似的效果
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_(:з」∠)_两天写了两篇科普类文章。。好累OAQ，求赞。。
对啦，若是有错误，欢迎你们在底下留言指出噢~

https://blog.csdn.net/seapeak007/article/details/71086974

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WebSocket原理及如何使用

它有不少名字; WebSocket，WebSocket协议和WebSocket API。从首选的消息传递应用程序到流行的在线多人游戏，WebSocket在当今最经常使用的Web应用程序中是相当重要的。

根据定义，WebSocket是经过单个TCP链接提供全双工（双向通讯）通讯信道的计算机通讯协议。此WebSocket API可在用户的浏览器和服务器之间进行双向通讯。用户能够向服务器发送消息并接收事件驱动的响应，而无需轮询服务器。它可让多个用户链接到同一个实时服务器，并经过API进行通讯并当即得到响应。

WebSockets容许用户和服务器之间的流链接，并容许即时信息交换。在聊天应用程序的示例中，经过套接字聚集消息，能够实时与一个或多个用户交换，具体取决于谁在服务器上“监听”（链接）。

WebSockets不只限于聊天/消息传递应用程序。它们适用于须要实时更新和即时信息交换的任何应用程序。一些示例包括但不限于：现场体育更新，股票行情，多人游戏，聊天应用，社交媒体等等。

WebSockets还会考虑代理和防火墙等危险，使得任何链接均可以进行流式传输。它支持单个链接的上游和下游通讯。它还减轻了服务器的负担，容许现有机器支持同时链接。

这是现代Web应用程序中的示例实现WebSockets。在下面的示例中，我使用WebSockets做为带有Rails 5 API后端和React.js前端的即时消息应用程序。这毫不是一个指南，而是一个如何使用它的例子。我使用了Action Cable，它是Rails的包装器，能够无缝地集成Ruby中WebSockets的主要功能，并容许在整个域模型中轻松实现。它内置于Rails 5.2中，所以无需安装/执行任何外部库或gem。

它的工做原理是Pub-Sub（发布和订阅）。它适用于发送者将数据（发布者）发送给抽象数量的收件人（订阅者），而无需指定他们是谁。

第一步是将服务器挂载到路由文件中，这样前端就能够从流中获得endpoint：

在第5行，我设置了ActionCable服务器端点

下一步是在后端建立一个通道，以便在实时建立消息时对消息进行流式处理。

这是管理消息建立以及广播消息的消息通道

这里咱们有两种方法，订阅和接收。订阅的第一种方法容许将消息通道流式传输到链接的用户或订户。接收的第二种方法管理消息建立和广播消息。我实现了JWT用户身份验证，以即可以将消息追溯到用户，只有具备有效用户账户的消息才能建立消息。

对于个人应用程序的前端，我使用它们npm package actioncable从客户端到服务器端链接到WebSocket API。这个包直接来自于Rails的团队。使用此库，我实例化了一个cableApp实例，并将其做为props传递给须要访问WebSocket链接的组件。

导入actionCable并建立了一个cableApp实例，而后将cableApp链接到个人后端端点“/ cable”并将其传递给须要链接的组件

而后，我经过React.js生命周期方法componentDidMount（）链接到WebSocket的链接，并在每次将组件安装到DOM时创建链接。

在componentDidMount（）中，我创建了客户端以链接到WebSocket协议，该协议从个人Rails API中的“messagesChannel”流式传输。

如今，每次建立消息并将其发送到接收方法时，订阅（d）用户将当即接收并可以实时查看消息。此实现支持订阅同一频道的多个用户。所以，若是多个用户签名并订阅了相同的频道，他们能够发送全部订阅者都能看到的消息以及从其余订阅者接收消息。固然，你能够限制为两我的，并使它成为p2p，可是那样还有什么乐趣呢？

我但愿经过阅读本文，能够看到WebSockets的潜力。它使本身成为一个宝贵的资源，在这个时代，信息交换须要很快完成。但愿读者将在本身的项目中实现它们。

译者：张春

原文地址：

https://medium.com/@jamesjacobthomas7/websockets-and-how-i-used-them-a-quick-glance-37899b697852