WebSocket（一）-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40525480/article/details/133050752

本文介绍了WebSocket网络通信协议，指出HTTP协议无法让服务器主动向客户端发消息，轮询方式效率低且浪费资源。而WebSocket可实现全双工通信，只需建立一次连接。还阐述了其工作原理，包括浏览器和服务器的实现要求，以及客户端和服务器端的实现示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.WebSocket 是什么？

WebSocket 是一种网络通信协议。

2.为什么需要 WebSocket ？

了解计算机网络协议的人，应该都知道：HTTP 协议是一种无状态的、无连接的、单向的应用层协议。它采用了请求/响应模型。通信请求只能由客户端发起，服务端对请求做出应答处理。

这种通信模型有一个弊端：HTTP 协议无法实现服务器主动向客户端发起消息。

这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。大多数 Web 应用程序将通过频繁的异步JavaScript和XML(AJAX)请求实现长轮询。轮询的效率低，非常浪费资源(因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开)。

然而：

WebSocket 连接允许客户端和服务器之间进行全双工通信，以便任一方都可以通过建立的连接将数据推送到另一端。WebSocket 只需要建立一次连接，就可以一直保持连接状态。这相比于轮询方式的不停建立连接显然效率要大大提高。

3.WebSocket 如何工作？

3.1Web浏览器和服务器都必须实现 WebSockets 协议来建立和维护连接。由于 WebSockets 连接长期存在，与典型的HTTP连接不同，对服务器有重要的影响。

基于多线程或多进程的服务器无法适用于 WebSockets，因为它旨在打开连接，尽可能快地处理请求，然后关闭连接。任何实际的 WebSockets 服务器端实现都需要一个异步服务器。

3.2.1客户端实现webSockets：

以下 API 用于创建 WebSocket 对象。

var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );

以上代码中的第一个参数 url, 指定连接的 URL。第二个参数 protocol 是可选的，指定了可接受的子协议。

(还有些扩展细节：webSocket的属性、事件、方法https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/7755643.html)

实例：

// 初始化一个 WebSocket 对象
var ws = new WebSocket("ws://localhost:9998/echo");

// 建立 web socket 连接成功触发事件
ws.onopen = function () {
  // 使用 send() 方法发送数据
  ws.send("发送数据");
  alert("数据发送中...");
};

// 接收服务端数据时触发事件
ws.onmessage = function (evt) {
  var received_msg = evt.data;
  alert("数据已接收...");
};

// 断开 web socket 连接成功触发事件
ws.onclose = function () {
  alert("连接已关闭...");
};

3.2.2服务器端使用Spring实现webSockets：

(服务器端实现webSocket的方式非常丰富，Node.js、Java、C++、Python 等多种语言都有自己的解决方案。可参考https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/7755643.html)

1.先导jar包(Spring+WebSocket所依赖的jar包)：

2. 编辑SpringWebSocketConfig， xml配置和使用注解两种方式。

registerWebSocketHandlers：这个方法是向spring容器注册一个handler地址，我把他理解成requestMapping。

addInterceptors：拦截器，当建立websocket连接的时候，我们可以通过继承spring的HttpSessionHandshakeInterceptor来搞事情。

setAllowedOrigins：跨域设置，*表示所有域名都可以，不限制，域包括ip：port, 指定*可以是任意的域名，不加的话默认localhost+本服务端口

withSockJS：这个是应对浏览器不支持websocket协议的时候降级为轮询的处理。实现 WebSocketConfigurer

package com.ssm.websocket;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;
import org.springframework.web.socket.server.support.HttpSessionHandshakeInterceptor;
/*
@Configuration的作用
声明当前类是一个配置类
@Configuration不可以是final类型；
@Configuration不可以是匿名类；
嵌套的configuration必须是静态类。
@EnableWebSocket  声明该类支持WebSocket
 */
@Configuration
@EnableWebSocket
public class MySocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    //websocket入口，允许访问的域、注册Handler、SockJs支持和拦截器。
    
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(myHandler(),"/websocket")//入口路径为websocket
                .addInterceptors(new SpringWebSocketHandler())
                .setAllowedOrigins("*");
        //setAllowedOrigins()方法的支持spring4.1.5之后的版本才支持
        //setAllowedOrigins(String... val),允许指定的域名或IP(含端口号)建立长连接，
        // 可以只设置允许自家域名访问，如果不限时使用"*"号，如果指定了域名，
        // 则必须要以http或https开头。
    }

    @Bean
    public WebSocketHandler myHandler(){
        return new MySocketHandler();
    }

    @Bean
    public HttpSessionHandshakeInterceptor myHandlerInterceptor(){
        return new SpringWebSocketHandler();
    }

}

2.使用xml：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/websocket
        http://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd">

    <websocket:handlers>
        <websocket:mapping path="/myHandler" handler="myHandler"/>
    </websocket:handlers>

    <bean id="myHandler" class="org.springframework.samples.MyHandler"/>

</beans>

3：编写SpringWebSocketHandlerInterceptor

这个是创建websocket连接是的拦截器，记录建立连接的用户的session以便根据不同session来通信

package com.ssm.websocket;

import com.lingdian.pojo.User;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.http.server.ServletServerHttpRequest;
import org.springframework.web.socket.*;
import org.springframework.web.socket.server.support.HttpSessionHandshakeInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.util.Map;
/*
握手拦截器类
 */
public class SpringWebSocketHandler extends HttpSessionHandshakeInterceptor {

    @Override
    public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Map<String, Object> attributes) throws Exception {
        System.out.println("Before Handshake");
        //在握手之前将HttpSession中的用户，copy放到WebSocket Session中
        if (request instanceof ServletServerHttpRequest){
            ServletServerHttpRequest servletServerHttpRequest=
                    (ServletServerHttpRequest) request;
            HttpSession session=
                    servletServerHttpRequest.getServletRequest().getSession(true);
            if (null!=session){
               User user=(User)session.getAttribute("user");
               //WebSocket Session
               attributes.put("user",user);
            }
        }
        return super.beforeHandshake(request,response,wsHandler,attributes);
    }

    @Override
    public void afterHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Exception ex) {
        super.afterHandshake(request, response, wsHandler, ex);
    }


}

4.创建webSocket处理器

扩展 TextWebSocketHandler 或 BinaryWebSocketHandler ，你可以覆写指定的方法。Spring 在收到 WebSocket 事件时，会自动调用事件对应的方法。

package com.ssm.websocket;

import com.lingdian.pojo.Message;
import com.lingdian.pojo.User;
import com.lingdian.service.MessageService;
import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import javax.annotation.Resource;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
/***
 * 消息处理类
 */
public class MySocketHandler extends TextWebSocketHandler {

    //使用CopyOnWriteArraySet，保证线程安全，当一个用户
    // 退出时，这边的用户查看用户列表时不会出现安全失败
    private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketSession> users=new CopyOnWriteArraySet<WebSocketSession>();;


    @Resource
    private MessageService messageService;

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
        //super.handleTextMessage(session, message);
        SimpleDateFormat sd = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String time = sd.format(new Date());
        //从 WebSocket Session中取得用户
        User user=(User) session.getAttributes().get("user");
        Message message1=new Message();
        message1.setUid(user.getId());
        message1.setMessage(message.getPayload());
        message1.setSendTime(new Date());
        //将消息保存到数据库
        messageService.insertMessage(message1);
        //封装要输出的消息到TextMessage，姓名，时间，消息
        TextMessage returnMessage =
                new TextMessage(user.getName()+":" +
                        ""+time+"<br/>"+message.getPayload());
        for (WebSocketSession session1 : users) {
            try{
                //使用sendMessage()方法输出消息到客户端
                session1.sendMessage(returnMessage);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
                continue;
            }

        }
    }

    /**
     * 连接成功时候，会触发页面上onopen方法
     * 加入一个用户 add进集合
     * @param session
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        users.add(session);
        System.out.println("connect to the websocket success......当前数量:"+users.size());

    }

    /**
     * 关闭链接时触发，当用户退出时，将用户从集合remove
     * @param session
     * @param status
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        users.remove(session);
        System.out.println("剩余在线用户"+users.size());
    }

    public static CopyOnWriteArraySet<WebSocketSession> getUsers() {
        return users;
    }

    public static void setUsers(CopyOnWriteArraySet<WebSocketSession> users) {
        MySocketHandler.users = users;
    }

    public MessageService getMessageService() {
        return messageService;
    }

    public void setMessageService(MessageService messageService) {
        this.messageService = messageService;
    }
}

总结一下他的核心要点：

MySocket——imp——WebSocketConfig
1. 为WebSocketHandlerRegistry
2. 1. 加上handler(自定义的)，配置入口路径
  2. 加上intercept(自定义的)
  3. 配置允许访问的域名(什么域名能访问到我这)
SpringWebSocketHandler——ext——HttpSessionHandshakeInterceptor
1. 握手前方法(把session的usercopy到websocket的session中)
2. 握手后方法
MySocketHandler——ext——TextWebSocketHandler或BinaryWebSocketHandler
1. 打开连接时触发
2. 关闭连接时触发
3. 处理消息