Java後端WebSocket的Tomcat實現

時間 2019-11-12

標籤 java 後端 websocket tomcat 實現欄目 Java 简体版

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Java後端WebSocket的Tomcat實現

文章摘要隨着互聯網的發展，傳統的HTTP協議已經很難知足Web應用日益複雜的需求了。近年來，隨着HTML5的誕生，WebSocket協議被提出，它實現了瀏覽器與服務器的全雙工通訊，擴展了瀏覽器與服務端的通訊功能，使服務端也能主動向客戶端發送數據。javascript

咱們知道，傳統的HTTP協議是無狀態的，每次請求（request）都要由客戶端（如瀏覽器）主動發起，服務端進行處理後返回response結果，而服務端很難主動向客戶端發送數據；這種客戶端是主動方，服務端是被動方的傳統Web模式對於信息變化不頻繁的Web應用來講形成的麻煩較小，而對於涉及實時信息的Web應用卻帶來了很大的不便，如帶有即時通訊、實時數據、訂閱推送等功能的應用。在WebSocket規範提出以前，開發人員若要實現這些實時性較強的功能，常常會使用折衷的解決方法：輪詢（polling）和Comet技術。其實後者本質上也是一種輪詢，只不過有所改進。html

輪詢是最原始的實現實時Web應用的解決方案。輪詢技術要求客戶端以設定的時間間隔週期性地向服務端發送請求，頻繁地查詢是否有新的數據改動。明顯地，這種方法會致使過多沒必要要的請求，浪費流量和服務器資源。java

Comet技術又能夠分爲長輪詢和流技術。長輪詢改進了上述的輪詢技術，減少了無用的請求。它會爲某些數據設定過時時間，當數據過時後纔會向服務端發送請求；這種機制適合數據的改動不是特別頻繁的狀況。流技術一般是指客戶端使用一個隱藏的窗口與服務端創建一個HTTP長鏈接，服務端會不斷更新鏈接狀態以保持HTTP長鏈接存活；這樣的話，服務端就能夠經過這條長鏈接主動將數據發送給客戶端；流技術在大併發環境下，可能會考驗到服務端的性能。web

這兩種技術都是基於請求-應答模式，都不算是真正意義上的實時技術；它們的每一次請求、應答，都浪費了必定流量在相同的頭部信息上，而且開發複雜度也較大。後端

伴隨着HTML5推出的WebSocket，真正實現了Web的實時通訊，使B/S模式具有了C/S模式的實時通訊能力。WebSocket的工做流程是這樣的：瀏覽器經過JavaScript向服務端發出創建WebSocket鏈接的請求，在WebSocket鏈接創建成功後，客戶端和服務端就能夠經過 TCP鏈接傳輸數據。由於WebSocket鏈接本質上是TCP鏈接，不須要每次傳輸都帶上重複的頭部數據，因此它的數據傳輸量比輪詢和Comet技術小了不少。本文不詳細地介紹WebSocket規範，主要介紹下WebSocket在Java Web中的實現。瀏覽器

JavaEE 7中出了JSR-356:Java API for WebSocket規範。很多Web容器，如Tomcat,Nginx,Jetty等都支持WebSocket。Tomcat從7.0.27開始支持 WebSocket，從7.0.47開始支持JSR-356，下面的Demo代碼也是須要部署在Tomcat7.0.47上才能運行。安全

新建一個dynamic web項目：服務器

客戶端（Web主頁）代碼：websocket

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>session

<%

String path = request.getContextPath();

String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";

%>

<!DOCTYPE HTML>

<html>

<head>

<base href="<%=basePath%>">

<title>My WebSocket</title>

</head>

<body>

Welcome<br/>

<input id="text" type="text" /><button onclick="send()">Send</button> <button onclick="closeWebSocket()">Close</button>

<div id="message">

</div>

</body>

<script type="text/javascript">

var websocket = null;

//判斷當前瀏覽器是否支持WebSocket

if('WebSocket' in window){

websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/MyWebSocket/websocket");

}

else{

alert('Not support websocket')

}

//鏈接發生錯誤的回調方法

websocket.onerror = function(){

setMessageInnerHTML("error");

};

//鏈接成功創建的回調方法

websocket.onopen = function(event){

setMessageInnerHTML("open");

}

//接收到消息的回調方法

websocket.onmessage = function(event){

setMessageInnerHTML(event.data);

}

//鏈接關閉的回調方法

websocket.onclose = function(){

setMessageInnerHTML("close");

}

//監聽窗口關閉事件，當窗口關閉時，主動去關閉websocket鏈接，防止鏈接還沒斷開就關閉窗口，server端會拋異常。

window.onbeforeunload = function(){

websocket.close();

}

//將消息顯示在網頁上

function setMessageInnerHTML(innerHTML){

document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';

}

//關閉鏈接

function closeWebSocket(){

websocket.close();

}

//發送消息

function send(){

var message = document.getElementById('text').value;

websocket.send(message);

}

</script>

</html>

Java Web後端代碼

package com.chen.websocket;

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;

//該註解用來指定一個URI，客戶端能夠經過這個URI來鏈接到WebSocket。相似Servlet的註解mapping。無需在web.xml中配置。

@ServerEndpoint("/websocket")

public class MyWebSocket {

//靜態變量，用來記錄當前在線鏈接數。應該把它設計成線程安全的。

private static int onlineCount = 0;

//concurrent包的線程安全Set，用來存放每一個客戶端對應的MyWebSocket對象。若要實現服務端與單一客戶端通訊的話，可使用Map來存放，其中Key能夠爲用戶標識

private static CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket>();

//與某個客戶端的鏈接會話，須要經過它來給客戶端發送數據

private Session session;

/**

* 鏈接創建成功調用的方法

* @param session 可選的參數。session爲與某個客戶端的鏈接會話，須要經過它來給客戶端發送數據

*/

@OnOpen

public void onOpen(Session session){

this.session = session;

webSocketSet.add(this); //加入set中

addOnlineCount(); //在線數加1

System.out.println("有新鏈接加入！當前在線人數爲" + getOnlineCount());

}

/**

* 鏈接關閉調用的方法

*/

@OnClose

public void onClose(){

webSocketSet.remove(this); //從set中刪除

subOnlineCount(); //在線數減1

System.out.println("有一鏈接關閉！當前在線人數爲" + getOnlineCount());

}

/**

* 收到客戶端消息後調用的方法

* @param message 客戶端發送過來的消息

* @param session 可選的參數

*/

@OnMessage

public void onMessage(String message, Session session) {

System.out.println("來自客戶端的消息:" + message);

//羣發消息

for(MyWebSocket item: webSocketSet){

try {

item.sendMessage(message);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

continue;

}

/**

* 發生錯誤時調用

* @param session

* @param error

*/

@OnError

public void onError(Session session, Throwable error){

System.out.println("發生錯誤");

error.printStackTrace();

}

/**

* 這個方法與上面幾個方法不同。沒有用註解，是根據本身須要添加的方法。

* @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--;

}

該Demo在如下環境測試過：

1.Jdk7+Tomcat7.0.47

2.Jdk7+Tomcat7.0.52

3.Jdk7+Tomcat8.0.3

4.Jdk7+Glassfish4

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