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資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN

WebSocket就是這么簡(jiǎn)單

hikui / 3253人閱讀

摘要：是一個(gè)持久化的協(xié)議，相對(duì)于這種非持久的協(xié)議來(lái)說(shuō)。最大的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)全雙工通信客戶(hù)端能夠?qū)崟r(shí)推送消息給服務(wù)端，服務(wù)端也能夠?qū)崟r(shí)推送消息給客戶(hù)端。參考鏈接知乎問(wèn)題原理原理知乎問(wèn)題編碼什么用如果文章有錯(cuò)的地方歡迎指正，大家互相交流。

前言

今天在慕課網(wǎng)上看到了Java的新教程（Netty入門(mén)之WebSocket初體驗(yàn)）：https://www.imooc.com/learn/941

WebSocket我是聽(tīng)得很多，沒(méi)有真正使用過(guò)的技術(shù)。我之前也去了解過(guò)了WebSocket究竟是什么東西，不過(guò)一直沒(méi)有去實(shí)踐過(guò)。

我在寫(xiě)監(jiān)聽(tīng)器博文的時(shí)候，在線人數(shù)功能用監(jiān)聽(tīng)器的是來(lái)做，在評(píng)論有說(shuō)使用WebSocket的方式會(huì)更加好。

那么，我們就來(lái)探究一下WebSocket究竟是什么東西，順便了解一下Netty！

WebSocket介紹 什么是WebSocket

WebSocket是一個(gè)協(xié)議，歸屬于IETF。

HTTP是運(yùn)行在TCP協(xié)議傳輸層上的應(yīng)用協(xié)議，而WebSocket是通過(guò)HTTP協(xié)議協(xié)商如何連接，然后獨(dú)立運(yùn)行在TCP協(xié)議傳輸層上的應(yīng)用協(xié)議。

Websocket是一個(gè)持久化的協(xié)議，相對(duì)于HTTP這種非持久的協(xié)議來(lái)說(shuō)。

websocket約定了一個(gè)通信的規(guī)范，通過(guò)一個(gè)握手的機(jī)制，客戶(hù)端和服務(wù)器之間能建立一個(gè)類(lèi)似tcp的連接，從而方便它們之間的通信

為什么需要WebSocket

添加WebSocket特性，是為了更好、更靈活，輕量的與服務(wù)器通訊。因?yàn)閃ebSocket提供了簡(jiǎn)單的消息規(guī)范，可以更快的適應(yīng)長(zhǎng)連接的環(huán)境，其實(shí)現(xiàn)在HTTP協(xié)議自身就可以做，但是不太輕便。

WebSocket最大的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)全雙工通信：客戶(hù)端能夠?qū)崟r(shí)推送消息給服務(wù)端，服務(wù)端也能夠?qū)崟r(shí)推送消息給客戶(hù)端。

WebSocket可以做聊天室，股票實(shí)時(shí)價(jià)格顯示等應(yīng)用

糾正WebSocket誤區(qū)

WebSocket是一種應(yīng)用協(xié)議，而我們常?？吹搅薍TML5 WebSocket是API,不要將其進(jìn)行混淆。

廣義上的 HTML5 里面包含的是 WebSocket API，并不是 WebSocket。簡(jiǎn)單的說(shuō)，可以把 WebSocket 當(dāng)成 HTTP，WebSocket API 當(dāng)成 Ajax。

Netty介紹 什么是Netty

知乎的@郭無(wú)心總結(jié)得很好，我下面就摘抄一下了(鏈接在下方)：

Netty是什么？

1）本質(zhì)：JBoss做的一個(gè)Jar包

2）目的：快速開(kāi)發(fā)高性能、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶(hù)端程序

3）優(yōu)點(diǎn)：提供異步的、事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序框架和工具

通俗的說(shuō)：一個(gè)好使的處理Socket的東東

如果沒(méi)有Netty？

遠(yuǎn)古：java.net + java.io
近代：java.nio
其他：Mina，Grizzly

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：

你想寫(xiě)個(gè)tomcat一樣的Server，可以用netty。

你想寫(xiě)一個(gè)即時(shí)通訊的應(yīng)用，可以用netty。

你想實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能Rpc框架，可以用netty。

Netty優(yōu)勢(shì)

Netty優(yōu)勢(shì)：API簡(jiǎn)單，性能高，入門(mén)門(mén)檻低，成熟穩(wěn)健，修復(fù)了很多原生NIO的bug

回到課程中來(lái)

課程是以Netty實(shí)現(xiàn)WebSocket來(lái)進(jìn)行講解的，也就上邊所說(shuō)的：用Netty來(lái)實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信的應(yīng)用

源碼下載地址：https://img.mukewang.com/down/5a6e804c0001970d00000000.zip

首先創(chuàng)建了一個(gè)全局配置類(lèi)，WebSocket是全雙工通信的，它是通過(guò)通道來(lái)進(jìn)行通信，因此配置了系統(tǒng)通道組，管理所有的通道


/**
 * 存儲(chǔ)整個(gè)工程的全局配置
 * @author liuyazhuang
 *
 */
public class NettyConfig {
    
    /**
     * 存儲(chǔ)每一個(gè)客戶(hù)端接入進(jìn)來(lái)時(shí)的channel對(duì)象
     */
    public static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
}

配置一些通道的信息(可以理解成Servlet時(shí)配置request對(duì)象的charset、response對(duì)象的緩存)


/**
 * 初始化連接時(shí)候的各個(gè)組件
 * @author liuyazhuang
 *
 */
public class MyWebSocketChannelHandler extends ChannelInitializer {



    //配置通道的一些編碼格式、數(shù)據(jù)大小、處理器(交由誰(shuí)處理)
    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel e) throws Exception {
        e.pipeline().addLast("http-codec", new HttpServerCodec());
        e.pipeline().addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(65536));
        e.pipeline().addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());
        e.pipeline().addLast("handler", new MyWebSocketHandler());
    }
}

Netty接收請(qǐng)求，分別處理HTTP請(qǐng)求和WebSocket請(qǐng)求，此部分在視頻中單單只是代碼編寫(xiě)，并沒(méi)有做過(guò)多的介紹。下面我就整理一下：

該類(lèi)是用于處理請(qǐng)求的核心業(yè)務(wù)類(lèi)

最重要的方法是：messageReceived()方法，主要判斷是HTTP請(qǐng)求還是WebSocket請(qǐng)求

是HTTP請(qǐng)求時(shí)，就handHttpRequest()來(lái)進(jìn)行處理，該方法判斷是否有握手的傾向，

如果不是WebSocket握手請(qǐng)求消息,那么直接返回HTTP 400 BAD REQUEST 響應(yīng)給客戶(hù)端，應(yīng)答消息，并關(guān)閉鏈接。

如果是握手請(qǐng)求，那么就進(jìn)行握手,將WebSocket相關(guān)的編碼和解碼類(lèi)動(dòng)態(tài)添加到ChannelPipeline中

是websocket則群發(fā)，服務(wù)端向每個(gè)連接上來(lái)的客戶(hù)端群發(fā)消息

package com.imooc.netty;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.DefaultFullHttpResponse;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpRequest;
import io.netty.handler.codec.http.HttpResponseStatus;
import io.netty.handler.codec.http.HttpVersion;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.*;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.Date;

/**
 * 接收/處理/響應(yīng)客戶(hù)端websocket請(qǐng)求的核心業(yè)務(wù)處理類(lèi)
 *
 * @author liuyazhuang
 */
public class MyWebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler {

    private WebSocketServerHandshaker handshaker;
    private static final String WEB_SOCKET_URL = "ws://localhost:8888/websocket";


    //客戶(hù)端與服務(wù)端創(chuàng)建連接的時(shí)候調(diào)用
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        NettyConfig.group.add(ctx.channel());
        System.out.println("客戶(hù)端與服務(wù)端連接開(kāi)啟...");
    }

    //客戶(hù)端與服務(wù)端斷開(kāi)連接的時(shí)候調(diào)用
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        NettyConfig.group.remove(ctx.channel());
        System.out.println("客戶(hù)端與服務(wù)端連接關(guān)閉...");
    }

    //服務(wù)端接收客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)結(jié)束之后調(diào)用
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }

    //工程出現(xiàn)異常的時(shí)候調(diào)用
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

    //服務(wù)端處理客戶(hù)端websocket請(qǐng)求的核心方法
    @Override
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext context, Object msg) throws Exception {

        // 傳統(tǒng)的HTTP接入
        //第一次握手請(qǐng)求消息由HTTP協(xié)議承載，所以它是一個(gè)HTTP消息，執(zhí)行handleHttpRequest方法來(lái)處理WebSocket握手請(qǐng)求。
        if (msg instanceof FullHttpRequest) {
            handHttpRequest(context, (FullHttpRequest) msg);
        }

        // WebSocket接入
        // 客戶(hù)端通過(guò)文本框提交請(qǐng)求消息給服務(wù)端，WebSocketServerHandler接收到的是已經(jīng)解碼后的WebSocketFrame消息。
        else if (msg instanceof WebSocketFrame) {

            handWebsocketFrame(context, (WebSocketFrame) msg);
        }
    }


    /**
     * 處理客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)起http握手請(qǐng)求的業(yè)務(wù)
     *
     * @param ctx
     * @param req
     */
    private void handHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req) {

        //如果不是WebSocket握手請(qǐng)求消息，那么就返回 HTTP 400 BAD REQUEST 響應(yīng)給客戶(hù)端。
        if (!req.getDecoderResult().isSuccess()
                || !("websocket".equals(req.headers().get("Upgrade")))) {
            sendHttpResponse(ctx, req,
                    new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST));
            return;
        }

        //如果是握手請(qǐng)求，那么就進(jìn)行握手
        WebSocketServerHandshakerFactory wsFactory = new WebSocketServerHandshakerFactory(
                WEB_SOCKET_URL, null, false);
        handshaker = wsFactory.newHandshaker(req);
        if (handshaker == null) {
            WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedWebSocketVersionResponse(ctx.channel());
        } else {

            // 通過(guò)它構(gòu)造握手響應(yīng)消息返回給客戶(hù)端，
            // 同時(shí)將WebSocket相關(guān)的編碼和解碼類(lèi)動(dòng)態(tài)添加到ChannelPipeline中，用于WebSocket消息的編解碼，
            // 添加WebSocketEncoder和WebSocketDecoder之后，服務(wù)端就可以自動(dòng)對(duì)WebSocket消息進(jìn)行編解碼了
            handshaker.handshake(ctx.channel(), req);
        }
    }

    /**
     * 處理客戶(hù)端與服務(wù)端之前的websocket業(yè)務(wù)
     *
     * @param ctx
     * @param frame
     */
    private void handWebsocketFrame(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame) {
        //判斷是否是關(guān)閉websocket的指令
        if (frame instanceof CloseWebSocketFrame) {
            handshaker.close(ctx.channel(), (CloseWebSocketFrame) frame.retain());
        }
        //判斷是否是ping消息
        if (frame instanceof PingWebSocketFrame) {
            ctx.channel().write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
            return;
        }

        //判斷是否是二進(jìn)制消息，如果是二進(jìn)制消息，拋出異常
        if (!(frame instanceof TextWebSocketFrame)) {
            System.out.println("目前我們不支持二進(jìn)制消息");
            throw new RuntimeException("【" + this.getClass().getName() + "】不支持消息");
        }


        //返回應(yīng)答消息
        //獲取客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)送的消息
        String request = ((TextWebSocketFrame) frame).text();
        System.out.println("服務(wù)端收到客戶(hù)端的消息====>>>" + request);
        TextWebSocketFrame tws = new TextWebSocketFrame(new Date().toString()
                + ctx.channel().id()
                + " ===>>> "
                + request);
        //群發(fā)，服務(wù)端向每個(gè)連接上來(lái)的客戶(hù)端群發(fā)消息
        NettyConfig.group.writeAndFlush(tws);
    }



    /**
     * 服務(wù)端向客戶(hù)端響應(yīng)消息
     *
     * @param ctx
     * @param req
     * @param res
     */
    private void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req,
                                  DefaultFullHttpResponse res) {

        // 返回應(yīng)答給客戶(hù)端
        if (res.getStatus().code() != 200) {
            ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(res.getStatus().toString(), CharsetUtil.UTF_8);
            res.content().writeBytes(buf);
            buf.release();
        }

        // 如果是非Keep-Alive，關(guān)閉連接
        ChannelFuture f = ctx.channel().writeAndFlush(res);
        if (res.getStatus().code() != 200) {
            f.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }
}




最后，編寫(xiě)入口程序：?jiǎn)?dòng)WebSocket服務(wù)


package com.imooc.netty;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

/**
 * 程序的入口，負(fù)責(zé)啟動(dòng)應(yīng)用
 * @author liuyazhuang
 *
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workGroup);
            b.channel(NioServerSocketChannel.class);
            b.childHandler(new MyWebSocketChannelHandler());
            System.out.println("服務(wù)端開(kāi)啟等待客戶(hù)端連接....");
            Channel ch = b.bind(8888).sync().channel();
            ch.closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //優(yōu)雅的退出程序
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}



客戶(hù)端代碼：




    
        
        WebSocket客戶(hù)端
    
    
    
        

            
            


            
            

            
客戶(hù)端接收到服務(wù)端返回的應(yīng)答消息

            
        

    




實(shí)際使用WebSocket

上面的例子講解了Netty實(shí)現(xiàn)WebSocket，一般我們使用WebSocket不會(huì)自己來(lái)實(shí)現(xiàn)，都是用現(xiàn)成的工具包來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。


我查到的常用的方式有兩種：



Tomcat實(shí)現(xiàn)WebSocket


整合Spring實(shí)現(xiàn)WebSocket



這一部分我就不再贅述了，等我用到的時(shí)候再補(bǔ)教程吧，先mark下相關(guān)的博客：



Tomcat實(shí)現(xiàn)


Spring整合和Tomcat實(shí)現(xiàn)


基于Java實(shí)現(xiàn)


總結(jié)

WebSocket最大的特點(diǎn)就是長(zhǎng)連接，能夠?qū)崟r(shí)推送數(shù)據(jù)。


參考鏈接：



WebSocket知乎問(wèn)題


WebSocket原理


WebSocket原理


Netty知乎問(wèn)題


chunk編碼什么用




如果文章有錯(cuò)的地方歡迎指正，大家互相交流。習(xí)慣在微信看技術(shù)文章的同學(xué)，想要獲取更多的Java資源的同學(xué)，可以關(guān)注微信公眾號(hào):Java3y

           
               
                                           
                       
                 
            
                     
             
               

                   
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    WebSocket就這么回事兒
    
                                                     
    摘要：服務(wù)端確認(rèn)協(xié)議版本，升級(jí)為協(xié)議。自己寫(xiě)了一個(gè)例子，服務(wù)端在開(kāi)始連接后，利用定時(shí)器主動(dòng)向客戶(hù)端發(fā)送隨機(jī)數(shù)，客戶(hù)端也可以發(fā)給服務(wù)器消息，然后服務(wù)器返回這條消息給客戶(hù)端。做的事情就是給頁(yè)面的元素綁定事件。

寫(xiě)在前面webSocket是一項(xiàng)可以讓服務(wù)器將數(shù)據(jù)主動(dòng)推送給客戶(hù)端的技術(shù)。前幾天寫(xiě)了一個(gè)日志功能，日志數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)更新。正好項(xiàng)目中有封裝好的WebSocket組件，且接口支持webSock...
    
                                                   
                          
    
                                
    
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    你不知道WebSocket嗎？
    
                                                     
    摘要：什么是是一種在單個(gè)連接上進(jìn)行全雙工通信的協(xié)議。短輪詢(xún)配段代碼，靜態(tài)服務(wù)中間件用來(lái)返回靜態(tài)文件當(dāng)前價(jià)格是元獲取最新價(jià)格接口客戶(hù)端不停的發(fā)送請(qǐng)求，去服務(wù)端獲取最新價(jià)格。它通過(guò)連接到一個(gè)服務(wù)器，以格式接收事件不關(guān)閉連接。

什么是WebSocket？
WebSocket是一種在單個(gè)TCP連接上進(jìn)行全雙工通信的協(xié)議。這里我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的詞:全雙工,那我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解下通信方式有哪些！
單工
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                                    techstay
                                    
                                    評(píng)論0 
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    你不知道WebSocket嗎？
    
                                                     
    摘要：什么是是一種在單個(gè)連接上進(jìn)行全雙工通信的協(xié)議。短輪詢(xún)配段代碼，靜態(tài)服務(wù)中間件用來(lái)返回靜態(tài)文件當(dāng)前價(jià)格是元獲取最新價(jià)格接口客戶(hù)端不停的發(fā)送請(qǐng)求，去服務(wù)端獲取最新價(jià)格。它通過(guò)連接到一個(gè)服務(wù)器，以格式接收事件不關(guān)閉連接。

什么是WebSocket？
WebSocket是一種在單個(gè)TCP連接上進(jìn)行全雙工通信的協(xié)議。這里我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的詞:全雙工,那我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解下通信方式有哪些！
單工
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                                    remcarpediem
                                    
                                    評(píng)論0 
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    前端技術(shù)棧補(bǔ)全計(jì)劃－－－websocket
    
                                                     
    摘要：本系列文章旨在總結(jié)前端技術(shù)棧中的一些通用技術(shù)本文主要總結(jié)之前在之前，請(qǐng)求的主要模式是客戶(hù)端發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)端負(fù)責(zé)接收，并返回?cái)?shù)據(jù)。一種比較常見(jiàn)的方式是服務(wù)端攜帶參數(shù)，訪問(wèn)某個(gè)指定的前端頁(yè)面，例如后端主動(dòng)訪問(wèn)。協(xié)議是基于的一種新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

本系列文章旨在總結(jié)前端技術(shù)棧中的一些通用技術(shù)本文主要總結(jié)websocket
websocket
WebSocket之前
在WebSocket之前，ht...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    wzyplus
                                    
                                    評(píng)論0 
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發(fā)表評(píng)論

                   
               

              

                

                  
0條評(píng)論
   
                
 
                      

              

           
           
        
       
    
    
     

      
    

    
    

    
       
       

         
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