WebSocket与消息推送

梦里梦外; 2022-05-30 02:51 253阅读 0赞

[WebSocket与消息推送][WebSocket]

#  https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html #

*  [一、Socket简介][Socket]
 *  [二、WebSocket简介与消息推送][WebSocket 1]
 *  [三、WebSocket客户端][WebSocket 2]
 *  [四、WebSocket服务器端][WebSocket 3]
 *  [五、测试运行][Link 1]
 *  [六、小结与消息推送框架][Link 2]
    
     *  [6.1、开源Java消息推送框架 Pushlet][6.1_Java_ Pushlet]
     *  [6.2、开源DotNet消息推送框架SignalR][6.2_DotNet_SignalR]
 *  [七、代码下载][Link 3]
    
     *  [7.1、Java实现的服务器端代码与客户端代码下载][7.1_Java]
     *  [7.2、DotNet服务器端手动连接实现代码下载][7.2_DotNet]
     *  [7.3、DotNet下使用SuperWebSocket三方库实现代码下载][7.3_DotNet_SuperWebSocket]

B/S结构的软件项目中有时客户端需要实时的获得服务器消息，但默认HTTP协议只支持请求响应模式，这样做可以简化Web服务器，减少服务器的负担，加快响应速度，因为服务器不需要与客户端长时间建立一个通信链接，但不容易直接完成实时的消息推送功能，如聊天室、后台信息提示、实时更新数据等功能，但通过polling、Long polling、长连接、Flash Socket以及HTML5中定义的WebSocket能完成该功能需要。

# 一、Socket简介 #

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。Socket的英文原义是“孔”或“插座”，作为UNIX的进程通信机制。Socket可以实现应用程序间网络通信。

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Socket可以使用TCP/IP协议或UDP协议。

TCP/IP协议

TCP/IP协议是目前应用最为广泛的协议，是构成Internet国际互联网协议的最为基础的协议,由TCP和IP协议组成:  
TCP协议:面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，负责数据的可靠性传输的问题。

IP协议:用于报文交换网络的一种面向数据的协议，主要负责给每台网络设备一个网络地址，保证数据传输到正确的目的地。

UDP协议

UDP特点：无连接、不可靠、基于报文的传输层协议，优点是发送后不用管，速度比TCP快。

# 二、WebSocket简介与消息推送 #

B/S架构的系统多使用HTTP协议，HTTP协议的特点：

1 无状态协议  
2 用于通过 Internet 发送请求消息和响应消息  
3 使用端口接收和发送消息，默认为80端口  
底层通信还是使用Socket完成。

![63651-20160722161114841-1339468789.png][]

HTTP协议决定了服务器与客户端之间的连接方式，无法直接实现消息推送（F5已坏）,一些变相的解决办法：

双向通信与消息推送

轮询：客户端定时向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。 优点：后端程序编写比较容易。 缺点：请求中有大半是无用，浪费带宽和服务器资源。 实例：适于小型应用。

长轮询：客户端向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后hold住连接，直到有新消息才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。 优点：在无消息的情况下不会频繁的请求，耗费资小。 缺点：服务器hold连接会消耗资源，返回数据顺序无保证，难于管理维护。 Comet异步的ashx，实例：WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。

长连接：在页面里嵌入一个隐蔵iframe，将这个隐蔵iframe的src属性设为对一个长连接的请求或是采用xhr请求，服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。 优点：消息即时到达，不发无用请求；管理起来也相对便。 缺点：服务器维护一个长连接会增加开销。 实例：Gmail聊天

Flash Socket：在页面中内嵌入一个使用了Socket类的 Flash 程序JavaScript通过调用此Flash程序提供的Socket接口与服务器端的Socket接口进行通信，JavaScript在收到服务器端传送的信息后控制页面的显示。 优点：实现真正的即时通信，而不是伪即时。 缺点：客户端必须安装Flash插件；非HTTP协议，无法自动穿越防火墙。 实例：网络互动游戏。

Websocket:  
WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。依靠这种技术可以实现客户端和服务器端的长连接，双向实时通信。  
特点:  
事件驱动  
异步  
使用ws或者wss协议的客户端socket

能够实现真正意义上的推送功能

缺点：

少部分浏览器不支持，浏览器支持的程度与方式有区别。

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# 三、WebSocket客户端 #

websocket允许通过JavaScript建立与远程服务器的连接，从而实现客户端与服务器间双向的通信。在websocket中有两个方法：　　  
　　　　1、send() 向远程服务器发送数据  
　　　　2、close() 关闭该websocket链接  
　　websocket同时还定义了几个监听函数　　　　  
　　　　1、onopen 当网络连接建立时触发该事件  
　　　　2、onerror 当网络发生错误时触发该事件  
　　　　3、onclose 当websocket被关闭时触发该事件  
　　　　4、onmessage 当websocket接收到服务器发来的消息的时触发的事件，也是通信中最重要的一个监听事件。msg.data  
　　websocket还定义了一个readyState属性，这个属性可以返回websocket所处的状态：  
　　　　1、CONNECTING(0) websocket正尝试与服务器建立连接  
　　　　2、OPEN(1) websocket与服务器已经建立连接  
　　　　3、CLOSING(2) websocket正在关闭与服务器的连接  
　　　　4、CLOSED(3) websocket已经关闭了与服务器的连接

websocket的url开头是ws，如果需要ssl加密可以使用wss，当我们调用websocket的构造方法构建一个websocket对象（new WebSocket(url)）的之后，就可以进行即时通信了。

![复制代码][copycode.gif]

<!DOCTYPE html>
    <html>
    
        <head>
            <meta name="viewport" content="width=device-width" />
            <title>WebSocket 客户端</title>
        </head>
    
        <body>
            <div>
                <input type="button" id="btnConnection" value="连接" />
                <input type="button" id="btnClose" value="关闭" />
                <input type="button" id="btnSend" value="发送" />
            </div>
            <script src="js/jquery-1.11.1.min.js" type="text/javascript" charset="utf-8"></script>
            <script type="text/javascript">
                var socket;
                if(typeof(WebSocket) == "undefined") {
                    alert("您的浏览器不支持WebSocket");
                    return;
                }
    
                $("#btnConnection").click(function() {
                    //实现化WebSocket对象，指定要连接的服务器地址与端口
                    socket = new WebSocket("ws://192.168.1.2:8888");
                    //打开事件
                    socket.onopen = function() {
                        alert("Socket 已打开");
                        //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
                    };
                    //获得消息事件
                    socket.onmessage = function(msg) {
                        alert(msg.data);
                    };
                    //关闭事件
                    socket.onclose = function() {
                        alert("Socket已关闭");
                    };
                    //发生了错误事件
                    socket.onerror = function() {
                        alert("发生了错误");
                    }
                });
                
                //发送消息
                $("#btnSend").click(function() {
                    socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
                });
                
                //关闭
                $("#btnClose").click(function() {
                    socket.close();
                });
            </script>
        </body>
    
    </html>

![复制代码][copycode.gif]

# 四、WebSocket服务器端 #

JSR356定义了WebSocket的规范，Tomcat7中实现了该标准。JSR356 的 WebSocket 规范使用 javax.websocket.\*的 API，可以将一个普通 Java 对象（POJO）使用 @ServerEndpoint 注释作为 WebSocket 服务器的端点。

![复制代码][copycode.gif]

@ServerEndpoint("/push")
     public class EchoEndpoint {
    
     @OnOpen
     public void onOpen(Session session) throws IOException {
     //以下代码省略...
     }
     
     @OnMessage
     public String onMessage(String message) {
     //以下代码省略...
     }
    
     @Message(maxMessageSize=6)
     public void receiveMessage(String s) {
     //以下代码省略...
     } 
    
     @OnError
     public void onError(Throwable t) {
     //以下代码省略...
     }
     
     @OnClose
     public void onClose(Session session, CloseReason reason) {
     //以下代码省略...
     } 
     
     }

![复制代码][copycode.gif]

上面简洁代码即建立了一个WebSocket的服务端，@ServerEndpoint("/push")的annotation注释端点表示将WebSocket服务端运行在ws://\[Server端IP或域名\]:\[Server端口\]/项目/push的访问端点，客户端浏览器已经可以对WebSocket客户端API发起HTTP长连接了。  
使用ServerEndpoint注释的类必须有一个公共的无参数构造函数，@onMessage注解的Java方法用于接收传入的WebSocket信息，这个信息可以是文本格式，也可以是二进制格式。  
OnOpen在这个端点一个新的连接建立时被调用。参数提供了连接的另一端的更多细节。Session表明两个WebSocket端点对话连接的另一端，可以理解为类似HTTPSession的概念。  
OnClose在连接被终止时调用。参数closeReason可封装更多细节，如为什么一个WebSocket连接关闭。  
更高级的定制如@Message注释，MaxMessageSize属性可以被用来定义消息字节最大限制，在示例程序中，如果超过6个字节的信息被接收，就报告错误和连接关闭。

![复制代码][copycode.gif]

package action;
    
    import javax.websocket.CloseReason;
    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;
    
    //ws://127.0.0.1:8087/Demo1/ws/张三
    @ServerEndpoint("/ws/{user}")
    public class WSServer {
        private String currentUser;
        
        //连接打开时执行
        @OnOpen
        public void onOpen(@PathParam("user") String user, Session session) {
            currentUser = user;
            System.out.println("Connected ... " + session.getId());
        }
    
        //收到消息时执行
        @OnMessage
        public String onMessage(String message, Session session) {
            System.out.println(currentUser + "：" + message);
            return currentUser + "：" + message;
        }
    
        //连接关闭时执行
        @OnClose
        public void onClose(Session session, CloseReason closeReason) {
            System.out.println(String.format("Session %s closed because of %s", session.getId(), closeReason));
        }
    
        //连接错误时执行
        @OnError
        public void onError(Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

url中的字符张三是的路径参数，响应请求的方法将自动映射。

# 五、测试运行 #

![63651-20160722164448216-2122254139.png][]

![63651-20160722164523669-69116491.png][]

# 六、小结与消息推送框架 #

Socket在应用程序间通信被广泛使用，如果需要兼容低版本的浏览器，建议使用反向ajax或长链接实现；如果纯移动端或不需考虑非现代浏览器则可以直接使用websocket。Flash实现推送消息的方法不建议使用，因为依赖插件且手机端支持不好。关于反向ajax也有一些封装好的插件如“Pushlet”

## 6.1、开源Java消息推送框架 Pushlet ##

Pushlet 是一个开源的 Comet 框架,Pushlet 使用了观察者模型：客户端发送请求，订阅感兴趣的事件；服务器端为每个客户端分配一个会话 ID 作为标记，事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到订阅者的事件队列里。

源码地址：[https://github.com/wjw465150/Pushlet][https_github.com_wjw465150_Pushlet]

Pushlet是一种comet实现：在Servlet机制下，数据从server端的Java对象直接推送（push）到（动态）HTML页面，而无需任何Javaapplet或者插件的帮助。它使server端可以周期性地更新client的web页面，这与传统的request/response方式相悖。浏览器client为兼容JavaScript1.4版本以上的浏览器（如InternetExplorer、FireFox），并使用JavaScript/DynamicHTML特性。而底层实现使用一个servlet通过Http连接到JavaScript所在的浏览器，并将数据推送到后者。

## 6.2、开源DotNet消息推送框架SignalR ##

SignalR是一个ASP .NET下的类库，可以在ASP .NET的Web项目中实现实时通信。在Web网页与服务器端间建立Socket连接，当WebSockets可用时（即浏览器支持Html5）SignalR使用WebSockets，当不支持时SignalR将使用长轮询来保证达到相同效果。

官网：[http://signalr.net/][http_signalr.net]

源码：[https://github.com/SignalR/SignalR][https_github.com_SignalR_SignalR]

![63651-20160911182123491-674375936.png][]

# 七、代码下载 #

## 7.1、Java实现的服务器端代码与客户端代码下载 ##

[点击下载服务器端代码][Link 4]

[点击下载客户端代码][Link 5]

## 7.2、DotNet服务器端手动连接实现代码下载 ##

[点击下载DotNet服务器端手动连接实现代码][DotNet]

## 7.3、DotNet下使用SuperWebSocket三方库实现代码下载 ##

[点击下载DotNet下使用SuperWebSocket三方库实现代码][DotNet_SuperWebSocket]

[WebSocket]: http://www.cnblogs.com/best/p/5695570.html
[Socket]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label0
[WebSocket 1]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label1
[WebSocket 2]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label2
[WebSocket 3]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label3
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label4
[Link 2]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label5
[6.1_Java_ Pushlet]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_lab2_5_0
[6.2_DotNet_SignalR]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_lab2_5_1
[Link 3]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_label6
[7.1_Java]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_lab2_6_0
[7.2_DotNet]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_lab2_6_1
[7.3_DotNet_SuperWebSocket]: https://www.cnblogs.com/best/archive/2016/09/12/5695570.html#_lab2_6_2
[63651-20160722160348279-1431438470.png]: /images/20220530/5f750fc93ca84b18a722f60fa772233c.png
[63651-20160722161114841-1339468789.png]: /images/20220530/1e54fa069a6248258b81be97a8a365b8.png
[63651-20160722163308935-552900153.png]: /images/20220530/bd884cca83b743ee91f5bb202ace6107.png
[copycode.gif]: /images/20220530/5008f1bb351d40f983678f00e1358b09.png
[63651-20160722164448216-2122254139.png]: /images/20220530/9e47d26772634fa6a5aa68c2ae470092.png
[63651-20160722164523669-69116491.png]: /images/20220530/b95cd0759fec4fceae2bf7b7d74dea39.png
[https_github.com_wjw465150_Pushlet]: https://github.com/wjw465150/Pushlet
[http_signalr.net]: http://signalr.net/
[https_github.com_SignalR_SignalR]: https://github.com/SignalR/SignalR
[63651-20160911182123491-674375936.png]: /images/20220530/82a476d4d86045ceafb29c1fd0ecb366.png
[Link 4]: http://files.cnblogs.com/files/best/WebSocketServer.rar
[Link 5]: http://files.cnblogs.com/files/best/WebSocketClient.rar
[DotNet]: http://files.cnblogs.com/files/best/1DotNet%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E7%AB%AF%E6%89%8B%E5%8A%A8%E8%BF%9E%E6%8E%A5.rar
[DotNet_SuperWebSocket]: http://files.cnblogs.com/files/best/2DotNetSuperWebSocket.rar