本文为 【SpringMVC教程】WebSocket 相关知识介绍,具体将对WebSocket进行简介,并通过实战案例对WebSocket的使用进行详尽介绍~
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WebSocket 协议提供了一种标准化方式,可通过单个 TCP 连接在客户端和服务器之间建立全双工、双向通信通道。它是与 HTTP 不同的 TCP 协议,但旨在通过 HTTP 工作,使用端口 80 和 443。
WebSocket 交互以 HTTP 请求开始,HTTP请求中包含Upgrade: websocket
时,会切换到 WebSocket 协议。以下示例显示了这样的交互:
GET /spring-websocket-portfolio/portfolio HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: Uc9l9TMkWGbHFD2qnFHltg==
Sec-WebSocket-Protocol: v10.stomp, v11.stomp
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://localhost:8080
成功握手后,HTTP 升级请求底层的 TCP 套接字保持打开状态,客户端和服务器都可以继续发送和接收消息。
🍀(1)HTTP 与 WebSocket
尽管 WebSocket 被设计为与 HTTP 兼容并从 HTTP 请求开始,但这两种协议会产生不同的架构和应用程序编程模型。
在 HTTP 和 REST 中,一个应用程序被建模为多个 URL。为了与应用程序交互,客户端访问这些 URL,请求-响应样式。服务器根据 HTTP URL、方法和请求头将请求路由到适当的处理程序。而在 WebSocket中,通常只有一个 URL 用于初始连接。随后,所有应用程序消息都在同一个 TCP 连接上流动。
我们现在有一个需求,就是页面要实时显示当前的库存信息:
短轮询方式:
最简单的一种方式,就是你用JS写个死循环(setInterval),不停的去请求服务器中的库存量是多少,然后刷新到这个页面当中,这其实就是所谓的短轮询。
这种方式有明显的坏处,那就是你很浪费服务器和客户端的资源。客户端还好点,现在PC机配置高了,你不停的请求还不至于把用户的电脑整死,但是服务器就很蛋疼了。如果有1000个人停留在某个商品详情页面,那就是说会有1000个客户端不停的去请求服务器获取库存量,这显然是不合理的。
长轮询方式:
长轮询这个时候就出现了,其实长轮询和短轮询最大的区别是,短轮询去服务端查询的时候,不管库存量有没有变化,服务器就立即返回结果了。而长轮询则不是,在长轮询中,服务器如果检测到库存量没有变化的话,将会把当前请求挂起一段时间(这个时间也叫作超时时间,一般是几十秒)。在这个时间里,服务器会去检测库存量有没有变化,检测到变化就立即返回,否则就一直等到超时为止。
而对于客户端来说,不管是长轮询还是短轮询,客户端的动作都是一样的,就是不停的去请求,不同的是服务端,短轮询情况下服务端每次请求不管有没有变化都会立即返回结果,而长轮询情况下,如果有变化才会立即返回结果,而没有变化的话,则不会再立即给客户端返回结果,直到超时为止。
这样一来,客户端的请求次数将会大量减少(这也就意味着节省了网络流量,毕竟每次发请求,都会占用客户端的上传流量和服务端的下载流量),而且也解决了服务端一直疲于接受请求的窘境。
但是长轮询也是有坏处的,因为把请求挂起同样会导致资源的浪费,假设还是1000个人停留在某个商品详情页面,那就很有可能服务器这边挂着1000个线程,在不停检测库存量,这依然是有问题的。
🍀(2)何时使用 WebSocket
WebSockets 可以使网页具有动态性和交互性。但是,在许多情况下,Ajax 和 HTTP 长轮询的组合可以提供简单有效的解决方案。
例如,新闻、邮件和社交提要需要动态更新,但每隔几分钟更新一次可能也完全没问题。另一方面,协作、游戏和金融应用程序需要更接近实时。
延迟本身并不是决定因素。如果消息量相对较低(例如监控网络故障),HTTP轮询可以提供有效的解决方案。低延迟、高频率和高容量的组合是使用 WebSocket 的最佳案例。
Spring Framework 提供了一个 WebSocket API,我们可以使用它来编写处理 WebSocket 消息的客户端和服务器端应用程序。
🍀(1)引入依赖
org.springframework spring-websocket 5.2.18.RELEASE
org.springframework spring-messaging 5.2.18.RELEASE
🍀(2)创建 WebSocket 服务器需要实现WebSocketHandler
接口或者直接扩展TextWebSocketHandler
或BinaryWebSocketHandler
这两个类,使用起来相对简单一点。以下示例使用TextWebSocketHandler
public class MessageHandler extends TextWebSocketHandler {Logger log = LoggerFactory.getLogger(MessageHandler.class);//用来保存连接进来sessionprivate List sessions = new CopyOnWriteArrayList<>();/*** 关闭连接进入这个方法处理,将session从 list中删除*/@Overridepublic void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {sessions.remove(session);log.info("{} 连接已经关闭,现从list中删除 ,状态信息{}", session, status);}/*** 三次握手成功,进入这个方法处理,将session 加入list 中*/@Overridepublic void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {sessions.add(session);log.info("用户{}连接成功.... ",session);}/*** 处理客户发送的信息,将客户发送的信息转给其他用户*/@Overridepublic void handleMessage(WebSocketSession session, WebSocketMessage> message) throws Exception {log.info("收到来自客户端的信息: {}",message.getPayload());session.sendMessage(new TextMessage("当前时间:"+LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")) +",收到来自客户端的信息!"));for(WebSocketSession wss : sessions)if(!wss.getId().equals(session.getId())){wss.sendMessage(message);}}
}
🍀(3)有专用的 WebSocket Java 配置和 XML 命名空间支持,用于将前面的 WebSocket 处理程序映射到特定的 URL,如以下示例所示
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer{@Overridepublic void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {registry.addHandler(new MessageHandler(), "/message").addInterceptors(new HttpSessionHandshakeInterceptor()).setAllowedOrigins("*"); //允许跨域访问}
}
以下示例显示了与前面示例等效的 XML 配置:
🍀(4)使用原生js,用来访问websocket
websocket调试页面
location:
message:
消息记录
ws:127.0.0.1:8088/app/message
我们可以看到在websocket的请求中有这样的首部信息:
而且我们多次发送消息,并没有新的请求产生:
小知识: 我们经常看到有很多地方使用sockjs完成websocket的建立,原因是一些浏览器中缺少对WebSocket的支持。SockJS是一个浏览器JavaScript库,它提供了一个连贯的、跨浏览器的Javascript API,它在浏览器和web服务器之间创建了一个低延迟、全双工、跨域通信通道。
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