WebSocket 的简单应用入门

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websocket简单实现分为以下几个步骤:添加websocket库编写后台代码编写前端代码


添加websocket库

在maven中添加websocket库的代码如下所示:

<dependency>
   <groupId>javax.websocket</groupId>
   <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
   <version>1.1</version>
   <scope>provided</scope>
</dependency>

 注:九风有次没写<scope>字段,前端后台都会报错,大家记得加上就行。


WebSocket 客户端的实现

一,WebSocket 客户端的简单示例

WebSocket 的用法比较简单,下面是一个网页脚本的例子:

var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");

ws.onopen = function(evt) { 
  console.log("Connection open ..."); 
  ws.send("Hello WebSockets!");
};

ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
};      

 

二,WebSocket 客户端的 API 

  • WebSocket 构造函数

WebSocket 对象作为一个构造函数,用于新建 WebSocket 实例

var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

执行上面语句之后,客户端就会与服务器进行连接。


  • webSocket.readyState

readyState属性返回实例对象的当前状态,共有四种。

  1. CONNECTING:值为0,表示正在连接。
  2. OPEN:值为1,表示连接成功,可以通信了。
  3. CLOSING:值为2,表示连接正在关闭。
  4. CLOSED:值为3,表示连接已经关闭,或者打开连接失败。

下面是一个示例:

switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}

  • webSocket.onopen

实例对象的onopen属性,用于指定连接成功后的回调函数。

ws.onopen = function () {
  ws.send('Hello Server!');
}

如果要指定多个回调函数,可以使用addEventListener方法

ws.addEventListener('open', function (event) {
  ws.send('Hello Server!');
});


  • webSocket.onclose

实例对象的onclose属性,用于指定连接关闭后的回调函数。

ws.onclose = function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
};

ws.addEventListener("close", function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
});


  • webSocket.onmessage

实例对象的onmessage属性,用于指定收到服务器数据后的回调函数。

ws.onmessage = function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
};

ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
});

注意,服务器数据可能是文本,也可能是二进制数据blob对象或Arraybuffer对象)。

ws.onmessage = function(event){

 // 动态判断收到的数据类型
  if(typeof event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }

 // 动态判断收到的数据类型

  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
}

除了动态判断收到的数据类型,也可以使用binaryType属性显式指定收到的二进制数据类型

// 收到的是 blob 数据
ws.binaryType = "blob";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.size);
};

// 收到的是 ArrayBuffer 数据
ws.binaryType = "arraybuffer";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.byteLength);
};


  • webSocket.send()

 实例对象的send()方法用于向服务器发送数据

1,发送文本的例子:

ws.send('your message');

2,发送 Blob 对象的例子:

var file = document
  .querySelector('input[type="file"]')
  .files[0];
ws.send(file);

3,发送 ArrayBuffer 对象的例子:

// Sending canvas ImageData as ArrayBuffer
var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);
var binary = new Uint8Array(img.data.length);
for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {
  binary[i] = img.data[i];
}
ws.send(binary.buffer);


  • webSocket.bufferedAmount

实例对象的bufferedAmount属性,表示还有多少字节的二进制数据没有发送出去它可以用来判断发送是否结束

var data = new ArrayBuffer(10000000);
socket.send(data);

if (socket.bufferedAmount === 0) {
  // 发送完毕
} else {
  // 发送还没结束
}


  • webSocket.onerror

实例对象的onerror属性,用于指定报错时的回调函数。

socket.onerror = function(event) {
  // handle error event
};

socket.addEventListener("error", function(event) {
  // handle error event
});


实际应用前端代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title></title>
    </head>
    <body>
        websocket Demo---- user000 <br />
        <input id="text" type="text" /> 
        <button onclick="send()"> Send </button>   
        <button   onclick="closeWebSocket()"> Close </button>
        <div id="message">   </div>
        
    <script type="text/javascript">
     //判断当前浏览器是否支持WebSocket
      if('WebSocket' in window){
          websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/Demo/websocketTest/user000");
          console.log("link success")
      }else{
          alert('Not support websocket')
      }
      
      //连接发生错误的回调方法
      websocket.onerror = function(){
          setMessageInnerHTML("error");
      };
       
      //连接成功建立的回调方法
      websocket.onopen = function(event){
          setMessageInnerHTML("open");
      }
       console.log("-----")
      //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("close");
      }
       
      //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(){
          websocket.close();
      }
       
      //将消息显示在网页上
      function setMessageInnerHTML(innerHTML){
          document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
      }
       
      //关闭连接
      function closeWebSocket(){
          websocket.close();
      }
       
      //发送消息
      function send(){
          var message = document.getElementById('text').value;
          websocket.send(message);
      }
    </script>
        
    </body>
</html>

WebSocket 服务端的实现

后台实现websocket有两种方式:使用继承类、使用注解;注解方式比较方便,一下代码中使用注解方式来进行演示。

  • @ServerEndpoint

声明websocket地址类似Spring MVC中的@controller注解类似,websocket使用@ServerEndpoint来进行声明接口:@ServerEndpoint(value="/websocket/{paraName}") ; 其中 “ { } ”用来表示带参数的连接,如果需要获取{}中的参数在参数列表中增加:@PathParam("paraName") Integer userId 。


1,@OnOpen

public void onOpen(Session session) throws IOException{ }-------有连接时的触发函数。 我们可以在用户连接时记录用户的连接带的参数,只需在参数列表中增加参数:@PathParam("paraName") String paraName。

扩展:

其中OnOpen发生的时候,即有链接过来的时候,可以把当前WebSocket Server丢在ServerManager里管理起来,这样Tomcat才知道总共有哪些Server, 方便以后进行群发,具体案例http://how2j.cn/k/websocket/websocket-develop/1628.html#nowhere


2,@OnClose

public void onClose(){ }------连接关闭时的调用方法。


3,@OnMessage

public void onMessage(String message, Session session) { }-------收到消息时调用的函数,其中Session是每个websocket特有的数据成员


4,Session----每个Session代表了两个web socket断点的会话;当websocket握手成功后,websocket就会提供一个打开的Session,可以通过这个Session来对另一个端点发送数据;如果Session关闭后发送数据将会报错。


5,Session.getBasicRemote().sendText("message")-------向该Session连接的用户发送字符串数据。


6,@OnError

public void onError(Session session, Throwable error) { }--------发生意外错误时调用的函数。


实际应用后端代码如下:

import java.io.IOException;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/** 
 * @Class: Test
 * @Description: 简单websocket demo
 * @author 九风萍舟
 */
@ServerEndpoint(value="/websocketTest/{userId}")
public class Test {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Test.class);
    
    private static String userId;
    
    //连接时执行
    @OnOpen
    public void onOpen(@PathParam("userId") String userId,Session session) throws IOException{
        this.userId = userId;
        logger.debug("新连接:{}",userId);
    }
    
    //关闭时执行
    @OnClose
    public void onClose(){
        logger.debug("连接:{} 关闭",this.userId);
    }
    
    //收到消息时执行
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) throws IOException {
        logger.debug("收到用户{}的消息{}",this.userId,message);
        session.getBasicRemote().sendText("收到 "+this.userId+" 的消息 "); //回复用户
    }
    
    //连接错误时执行
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error){
        logger.debug("用户id为:{}的连接发送错误",this.userId);
        error.printStackTrace();
    }

}

ServerEndpoint报错: 原因是不能自动检测 ServerEndpoint 的包,解决方法:复制 import javax.websocket.server.ServerEndpoint; 到文件程序 import 区域即可。


测试运行

在Chrome上打开前端代码后,马上就建立了连接,大家可以使用F12查看下建立连接的请求与响应,可以对比前面关于协议建立的部分进行学习。
建立连接后,想后台发送数据后,同时可以看到后台返回的信息:

前端测试

在后台可以看到连接的建立和收到的数据:

后台测试

对于其他功能功能大家可以自己测测。

总结

websocket特别适合于需要实时数据传送的场景,比轮询方式效率高很多。


扩展:一款非常特别的 WebSocket 服务器:Websocketd

它的最大特点,就是后台脚本不限语言,标准输入(stdin)就是 WebSocket 的输入,标准输出(stdout)就是 WebSocket 的输出。具体使用介绍http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html


参考来源于:

http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html

https://www.jianshu.com/p/d79bf8174196

https://www.java-mindmap.com/channel/7

http://how2j.cn/k/websocket/websocket-develop/1628.html#nowhere

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