Java后端与前端JavaScript对WebSocket在Tomcat 下的使用

2017 年 9 月 17 日 0 条评论 3.66k 次阅读 1 人点赞

一.WebSocket简单介绍

随着互联网的发展，传统的HTTP协议已经很难满足Web应用日益复杂的需求了。近年来，随着HTML5的诞生，WebSocket协议被提出，它实现了浏览器与服务器的全双工通信，扩展了浏览器与服务端的通信功能，使服务端也能主动向客户端发送数据。

我们知道，传统的HTTP协议是无状态的，每次请求（request）都要由客户端（如 浏览器）主动发起，服务端进行处理后返回response结果，而服务端很难主动向客户端发送数据；这种客户端是主动方，服务端是被动方的传统Web模式 对于信息变化不频繁的Web应用来说造成的麻烦较小，而对于涉及实时信息的Web应用却带来了很大的不便，如带有即时通信、实时数据、订阅推送等功能的应 用。在WebSocket规范提出之前，开发人员若要实现这些实时性较强的功能，经常会使用折衷的解决方法：轮询（polling）和Comet技术。其实后者本质上也是一种轮询，只不过有所改进。

轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求，频繁地查询是否有新的数据改动。明显地，这种方法会导致过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源。

Comet技术又可以分为长轮询和流技术。长轮询改进了上述的轮询技术，减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间，当数据过期后才会向服务端发送请求；这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接，服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活；这样的话，服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端；流技术在大并发环境下，可能会考验到服务端的性能。

这两种技术都是基于请求-应答模式，都不算是真正意义上的实时技术；它们的每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上，并且开发复杂度也较大。

伴随着HTML5推出的WebSocket，真正实现了Web的全双工通信协议(其底层仍然是http协议)，使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这 样的：浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求，在WebSocket连接建立成功后，客户端和服务端就可以通过 TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接，不需要每次传输都带上重复的头部数据，所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小 了很多。本文不详细地介绍WebSocket规范，主要介绍下WebSocket在Java Web中的实现。

JavaEE 7中出了JSR-356:Java API for WebSocket规范。不少Web容器，如Tomcat,Nginx,Jetty等都支持WebSocket。Tomcat从7.0.27开始支持 WebSocket，从7.0.47开始支持JSR-356，下面的Demo代码也是需要部署在Tomcat7.0.47以上的版本才能运行。

 

传统 HTTP 请求响应客户端服务器交互图

WebSocket 请求响应客户端服务器交互图

WebSocket 客户端支持

 

浏览器 支持情况

厂商 版本支持
Chrome Chrome version 4+支持
Firefox Firefox version 5+支持
IE IE version 10+支持
Safari IOS 5+支持
Android Brower Android 4.5+支持

 

 

二.WebSocket示例
2.1.新建Maven JavaWeb测试项目

我用的是Maven来管理Jar包，所以找到你项目的pom.xml文件，在其中添加Jar包依赖

  		<dependency>
            <groupId>javax</groupId>
            <artifactId>javaee-api</artifactId>
            <version>7.0</version>
            <scope>provided</scope>
		</dependency>
		 
		<dependency>
            <groupId>javax.websocket</groupId>
            <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
            <version>1.0</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <!-- 增加fastjson-1.1.34.jar -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.1.34</version>
        </dependency>

Tomcat7.027开始支持Websocket，但是Tomcat7.047开始才能使用注解形式的Websoket，从该版本开始Websoket被集成进入了Java EE 7中

Java后端代码：

import java.io.IOException;  
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;  
  
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")  
public class MyWebSocket {  
      
    //静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。  
    private static int onlineCount = 0;  
       
    //concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。若要实现服务端与单一客户端通信的话，可以使用Map来存放，其中Key可以为用户标识  
    private static CopyOnWriteArraySet&amp;amp;lt;MyWebSocket&amp;amp;gt; webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet&amp;amp;lt;MyWebSocket&amp;amp;gt;();  
       
    //与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据  
    private Session session;  
       
    /** 
     * 连接建立成功调用的方法 
     * @param session  可选的参数。session为与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据 
     */  
    @OnOpen  
    public void onOpen(Session session){  
        this.session = session;  
        webSocketSet.add(this);     //加入set中  
        addOnlineCount();           //在线数加1  
        System.out.println("有新连接加入！当前在线人数为" + getOnlineCount());  
    }  
       
    /** 
     * 连接关闭调用的方法 
     */  
    @OnClose  
    public void onClose(){  
        webSocketSet.remove(this);  //从set中删除  
        subOnlineCount();           //在线数减1      
        System.out.println("有一连接关闭！当前在线人数为" + getOnlineCount());  
    }  
       
    /** 
     * 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();  
    }  
       
    /** 
     * 这个方法与上面几个方法不一样。没有用注解，是根据自己需要添加的方法。 
     * @param message 
     * @throws IOException 
     */  
    public void sendMessage(String message) throws IOException{  
        this.session.getBasicRemote().sendText(message);  
        //this.session.getAsyncRemote().sendText(message);  
    }  
   
    public static synchronized int getOnlineCount() {  
        return onlineCount;  
    }  
   
    public static synchronized void addOnlineCount() {  
        MyWebSocket.onlineCount++;  
    }  
       
    public static synchronized void subOnlineCount() {  
        MyWebSocket.onlineCount--;  
    }  
  
}

客户端（Web主页index.jsp）代码：

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%
	String path = request.getContextPath();
	String basePath = request.getServerName() + ":"
			+ request.getServerPort() + path + "/";
	String basePath2 = request.getScheme() + "://"
			+ request.getServerName() + ":" + request.getServerPort()
			+ path;
%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Java后端WebSocket的Tomcat实现</title>
</head>
<body>
    Welcome<br/><input id="text" type="text"/>
    <button onclick="send()">发送消息</button>
    <hr/>
    <button onclick="closeWebSocket()">关闭WebSocket连接</button>
    <hr/>
    <div id="message"></div>
</body>

<script type="text/javascript">
	var path = '<%=basePath%>';
    var websocket = null;
    //判断当前浏览器是否支持WebSocket
    if ('WebSocket' in window) {
        websocket = new WebSocket("ws://" + path + "/websocket");
    }
    else {
        alert('当前浏览器 Not support websocket')
    }

    //连接发生错误的回调方法
    websocket.onerror = function () {
        setMessageInnerHTML("WebSocket连接发生错误");
    };

    //连接成功建立的回调方法
    websocket.onopen = function () {
        setMessageInnerHTML("WebSocket连接成功");
    }

    //接收到消息的回调方法
    websocket.onmessage = function (event) {
        setMessageInnerHTML(event.data);
    }

    //连接关闭的回调方法
    websocket.onclose = function () {
        setMessageInnerHTML("WebSocket连接关闭");
    }

    //监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
    window.onbeforeunload = function () {
        closeWebSocket();
    }

    //将消息显示在网页上
    function setMessageInnerHTML(innerHTML) {
        document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
    }

    //关闭WebSocket连接
    function closeWebSocket() {
        websocket.close();
    }

    //发送消息
    function send() {
        var message = document.getElementById('text').value;
        websocket.send(message);
    }
</script>
</html>

1.2.运行效果
同时打开Google浏览器和火狐浏览器进行多客户端模拟测试,运行效果如下:

 

 
该Demo在Jdk1.7+Tomcat7.0.65下环境测试通过（在Resin4.0.52下测试未通过，貌似是Resin4不支持JSR-356）,示例项目代码下载
下载 socket.zip

© 著作权归作者所有

雷雷

这个人太懒什么东西都没留下

文章评论（0）

(Spamcheck Enabled)