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Java后端WebSocket的Tomcat实现

时间:2021-05-09 12:57     来源/作者:Andy_alone

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的实时通信,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。

客户端(web主页)代码:

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<%@ page language="java" pageencoding="utf-8" %>
<!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 websocket = null;
  //判断当前浏览器是否支持websocket
  if ('websocket' in window) {
    websocket = new websocket("ws://172.16.98.31:8080/websocket/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>

java web后端代码

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package cn.com;
import java.io.ioexception;
import java.util.concurrent.copyonwritearrayset;
 
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.serverendpoint;
 
/**
 * @serverendpoint 注解是一个类层次的注解,它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端,
 * 注解的值将被用于监听用户连接的终端访问url地址,客户端可以通过这个url来连接到websocket服务器端
 * 每次请求,都会创建一个实例
 */
@serverendpoint("/websocket")
public class websockettest {
  //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<websockettest> websocketset = new copyonwritearrayset<websockettest>();
 
  //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(websockettest 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() {
    websockettest.onlinecount++;
  }
 
  public static synchronized void subonlinecount() {
    websockettest.onlinecount--;
  }
}

打开两个浏览器,输入网址,直接运行

Java后端WebSocket的Tomcat实现

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:http://www.cnblogs.com/andy-alone/p/9154353.html

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