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基于Tomcat7、Java、WebSocket的服務(wù)器推送聊天室實例

 更新時間:2016年12月21日 15:16:13   作者:我的執(zhí)著  
HTML5 WebSocket實現(xiàn)了服務(wù)器與瀏覽器的雙向通訊,本篇文章主要介紹了基于Tomcat7、Java、WebSocket的服務(wù)器推送聊天室實例,具有一定的參考價值,有興趣的可以了解一下。

前言

HTML5 WebSocket實現(xiàn)了服務(wù)器與瀏覽器的雙向通訊,雙向通訊使服務(wù)器消息推送開發(fā)更加簡單,最常見的就是即時通訊和對信息實時性要求比較高的應(yīng)用。以前的服務(wù)器消息推送大部分采用的都是“輪詢”和“長連接”技術(shù),這兩中技術(shù)都會對服務(wù)器產(chǎn)生相當(dāng)大的開銷,而且實時性不是特別高。WebSocket技術(shù)對只會產(chǎn)生很小的開銷,并且實時性特別高。下面就開始講解如何利用WebSocket技術(shù)開發(fā)聊天室。在這個實例中,采用的是Tomcat7服務(wù)器,每個服務(wù)器對于WebSocket的實現(xiàn)都是不一樣的,所以這個實例只能在Tomcat服務(wù)器中運(yùn)行,不過目前Spring已經(jīng)推出了WebSocket的API,能夠兼容各個服務(wù)器的實現(xiàn),大家可以查閱相關(guān)的資料進(jìn)行了解,在這里就不介紹了,下圖是聊天室的效果圖:

在這里實例中,實現(xiàn)了消息的實時推送,還實現(xiàn)了聊天用戶的上下線通知。下面就開始具體講解如何實現(xiàn)。

后臺處理

Tomcat實現(xiàn)WebSocket的主要是依靠org.apache.catalina.websocket.MessageInbound這個類,這個類的在{TOMCAT_HOME}/lib/catalina.jar中,所以你開發(fā)的時候需要將catalina.jar和tomcat-coyote.jar引入進(jìn)來,下面這段代碼就是暴露給客戶端連接地址的Servlet:

package com.ibcio; 
 
import javax.servlet.annotation.WebServlet; 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 
 
import org.apache.catalina.websocket.StreamInbound; 
 
@WebServlet(urlPatterns = { "/message"}) 
//如果要接收瀏覽器的ws://協(xié)議的請求就必須實現(xiàn)WebSocketServlet這個類 
public class WebSocketMessageServlet extends org.apache.catalina.websocket.WebSocketServlet { 
 
  private static final long serialVersionUID = 1L; 
   
  public static int ONLINE_USER_COUNT = 1; 
   
  public String getUser(HttpServletRequest request){ 
    return (String) request.getSession().getAttribute("user"); 
  } 
 
  //跟平常Servlet不同的是,需要實現(xiàn)createWebSocketInbound,在這里初始化自定義的WebSocket連接對象 
  @Override 
  protected StreamInbound createWebSocketInbound(String subProtocol,HttpServletRequest request) { 
    return new WebSocketMessageInbound(this.getUser(request)); 
  } 
} 

這個Servlet跟普通的Servlet有些不同,繼承的WebSocketServlet類,并且要重寫createWebSocketInbound方法。這個類中Session中的user屬性是用戶進(jìn)入index.jsp的時候設(shè)置的,記錄當(dāng)前用戶的昵稱。下面就是自己實現(xiàn)的WebSocket連接對象類WebSocketMessageInbound類的代碼:

 package com.ibcio; 
 
import java.io.IOException; 
import java.nio.ByteBuffer; 
import java.nio.CharBuffer; 
 
import net.sf.json.JSONObject; 
 
import org.apache.catalina.websocket.MessageInbound; 
import org.apache.catalina.websocket.WsOutbound; 
 
public class WebSocketMessageInbound extends MessageInbound { 
 
  //當(dāng)前連接的用戶名稱 
  private final String user; 
 
  public WebSocketMessageInbound(String user) { 
    this.user = user; 
  } 
 
  public String getUser() { 
    return this.user; 
  } 
 
  //建立連接的觸發(fā)的事件 
  @Override 
  protected void onOpen(WsOutbound outbound) { 
    // 觸發(fā)連接事件,在連接池中添加連接 
    JSONObject result = new JSONObject(); 
    result.element("type", "user_join"); 
    result.element("user", this.user); 
    //向所有在線用戶推送當(dāng)前用戶上線的消息 
    WebSocketMessageInboundPool.sendMessage(result.toString()); 
     
    result = new JSONObject(); 
    result.element("type", "get_online_user"); 
    result.element("list", WebSocketMessageInboundPool.getOnlineUser()); 
    //向連接池添加當(dāng)前的連接對象 
    WebSocketMessageInboundPool.addMessageInbound(this); 
    //向當(dāng)前連接發(fā)送當(dāng)前在線用戶的列表 
    WebSocketMessageInboundPool.sendMessageToUser(this.user, result.toString()); 
  } 
 
  @Override 
  protected void onClose(int status) { 
    // 觸發(fā)關(guān)閉事件,在連接池中移除連接 
    WebSocketMessageInboundPool.removeMessageInbound(this); 
    JSONObject result = new JSONObject(); 
    result.element("type", "user_leave"); 
    result.element("user", this.user); 
    //向在線用戶發(fā)送當(dāng)前用戶退出的消息 
    WebSocketMessageInboundPool.sendMessage(result.toString()); 
  } 
 
  @Override 
  protected void onBinaryMessage(ByteBuffer message) throws IOException { 
    throw new UnsupportedOperationException("Binary message not supported."); 
  } 
 
  //客戶端發(fā)送消息到服務(wù)器時觸發(fā)事件 
  @Override 
  protected void onTextMessage(CharBuffer message) throws IOException { 
    //向所有在線用戶發(fā)送消息 
    WebSocketMessageInboundPool.sendMessage(message.toString()); 
  } 
} 

代碼中的主要實現(xiàn)了onOpen、onClose、onTextMessage方法,分別處理用戶上線、下線、發(fā)送消息。在這個類中有個WebSocketMessageInboundPool連接池類,這個類是用來管理目前在線的用戶的連接,下面是這個類的代碼:

package com.ibcio; 
 
import java.io.IOException; 
import java.nio.CharBuffer; 
import java.util.HashMap; 
import java.util.Map; 
import java.util.Set; 
 
public class WebSocketMessageInboundPool { 
 
  //保存連接的MAP容器 
  private static final Map<String,WebSocketMessageInbound > connections = new HashMap<String,WebSocketMessageInbound>(); 
   
  //向連接池中添加連接 
  public static void addMessageInbound(WebSocketMessageInbound inbound){ 
    //添加連接 
    System.out.println("user : " + inbound.getUser() + " join.."); 
    connections.put(inbound.getUser(), inbound); 
  } 
   
  //獲取所有的在線用戶 
  public static Set<String> getOnlineUser(){ 
    return connections.keySet(); 
  } 
   
  public static void removeMessageInbound(WebSocketMessageInbound inbound){ 
    //移除連接 
    System.out.println("user : " + inbound.getUser() + " exit.."); 
    connections.remove(inbound.getUser()); 
  } 
   
  public static void sendMessageToUser(String user,String message){ 
    try { 
      //向特定的用戶發(fā)送數(shù)據(jù) 
      System.out.println("send message to user : " + user + " ,message content : " + message); 
      WebSocketMessageInbound inbound = connections.get(user); 
      if(inbound != null){ 
        inbound.getWsOutbound().writeTextMessage(CharBuffer.wrap(message)); 
      } 
    } catch (IOException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
   
  //向所有的用戶發(fā)送消息 
  public static void sendMessage(String message){ 
    try { 
      Set<String> keySet = connections.keySet(); 
      for (String key : keySet) { 
        WebSocketMessageInbound inbound = connections.get(key); 
        if(inbound != null){ 
          System.out.println("send message to user : " + key + " ,message content : " + message); 
          inbound.getWsOutbound().writeTextMessage(CharBuffer.wrap(message)); 
        } 
      } 
    } catch (IOException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
} 

前臺展示

上面的代碼就是聊天室后臺的代碼,主要是由3個對象組成,Servlet、連接對象、連接池,下面就是前臺的代碼,前臺的代碼主要是實現(xiàn)與服務(wù)器進(jìn)行連接,展示用戶列表及信息列表,前臺的展示使用了Ext框架,不熟悉Ext的同學(xué)可以初步的了解下Ext,下面的是index.jsp的代碼:

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8" import="com.ibcio.WebSocketMessageServlet"%> 
<% 
  String user = (String)session.getAttribute("user"); 
  if(user == null){ 
    //為用戶生成昵稱 
    user = "游客" + WebSocketMessageServlet.ONLINE_USER_COUNT; 
    WebSocketMessageServlet.ONLINE_USER_COUNT ++; 
    session.setAttribute("user", user); 
  } 
  pageContext.setAttribute("user", user); 
%> 
<html> 
<head> 
  <title>WebSocket 聊天室</title> 
  <!-- 引入CSS文件 --> 
  <link rel="stylesheet" type="text/css" href="ext4/resources/css/ext-all.css"> 
  <link rel="stylesheet" type="text/css" href="ext4/shared/example.css" /> 
  <link rel="stylesheet" type="text/css" href="css/websocket.css" /> 
   
  <!-- 映入Ext的JS開發(fā)包,及自己實現(xiàn)的webscoket. --> 
  <script type="text/javascript" src="ext4/ext-all-debug.js"></script> 
  <script type="text/javascript" src="websocket.js"></script> 
  <script type="text/javascript"> 
    var user = "${user}"; 
  </script> 
</head> 
 
<body> 
  <h1>WebSocket聊天室</h1> 
  <p>通過HTML5標(biāo)準(zhǔn)提供的API與Ext富客戶端框架相結(jié)合起來,實現(xiàn)聊天室,有以下特點:</p> 
  <ul class="feature-list" style="padding-left: 10px;"> 
    <li>實時獲取數(shù)據(jù),由服務(wù)器推送,實現(xiàn)即時通訊</li> 
    <li>利用WebSocket完成數(shù)據(jù)通訊,區(qū)別于輪詢,長連接等技術(shù),節(jié)省服務(wù)器資源</li> 
    <li>結(jié)合Ext進(jìn)行頁面展示</li> 
    <li>用戶上線下線通知</li> 
  </ul> 
  <div id="websocket_button"></div> 
</body> 
</html> 

頁面的展示主要是在websocket.js中進(jìn)行控制,下面是websocket.jsd的代碼:

//用于展示用戶的聊天信息 
Ext.define('MessageContainer', { 
 
  extend : 'Ext.view.View', 
 
  trackOver : true, 
 
  multiSelect : false, 
 
  itemCls : 'l-im-message', 
 
  itemSelector : 'div.l-im-message', 
 
  overItemCls : 'l-im-message-over', 
 
  selectedItemCls : 'l-im-message-selected', 
 
  style : { 
    overflow : 'auto', 
    backgroundColor : '#fff' 
  }, 
 
  tpl : [ 
      '<div class="l-im-message-warn">​交談中請勿輕信匯款、中獎信息、陌生電話。 請遵守相關(guān)法律法規(guī)。</div>', 
      '<tpl for=".">', 
      '<div class="l-im-message">', 
      '<div class="l-im-message-header l-im-message-header-{source}">{from} {timestamp}</div>', 
      '<div class="l-im-message-body">{content}</div>', '</div>', 
      '</tpl>'], 
 
  messages : [], 
 
  initComponent : function() { 
    var me = this; 
    me.messageModel = Ext.define('Leetop.im.MessageModel', { 
          extend : 'Ext.data.Model', 
          fields : ['from', 'timestamp', 'content', 'source'] 
        }); 
    me.store = Ext.create('Ext.data.Store', { 
          model : 'Leetop.im.MessageModel', 
          data : me.messages 
        }); 
    me.callParent(); 
  }, 
 
  //將服務(wù)器推送的信息展示到頁面中 
  receive : function(message) { 
    var me = this; 
    message['timestamp'] = Ext.Date.format(new Date(message['timestamp']), 
        'H:i:s'); 
    if(message.from == user){ 
      message.source = 'self'; 
    }else{ 
      message.source = 'remote'; 
    } 
    me.store.add(message); 
    if (me.el.dom) { 
      me.el.dom.scrollTop = me.el.dom.scrollHeight; 
    } 
  } 
}); 

這段代碼主要是實現(xiàn)了展示消息的容器,下面就是頁面加載完成后開始執(zhí)行的代碼:

  Ext.onReady(function() { 
      //創(chuàng)建用戶輸入框 
      var input = Ext.create('Ext.form.field.HtmlEditor', { 
            region : 'south', 
            height : 120, 
            enableFont : false, 
            enableSourceEdit : false, 
            enableAlignments : false, 
            listeners : { 
              initialize : function() { 
                Ext.EventManager.on(me.input.getDoc(), { 
                      keyup : function(e) { 
                        if (e.ctrlKey === true 
                            && e.keyCode == 13) { 
                          e.preventDefault(); 
                          e.stopPropagation(); 
                          send(); 
                        } 
                      } 
                    }); 
              } 
            } 
          }); 
      //創(chuàng)建消息展示容器 
      var output = Ext.create('MessageContainer', { 
            region : 'center' 
          }); 
 
      var dialog = Ext.create('Ext.panel.Panel', { 
            region : 'center', 
            layout : 'border', 
            items : [input, output], 
            buttons : [{ 
                  text : '發(fā)送', 
                  handler : send 
                }] 
          }); 
      var websocket; 
 
      //初始話WebSocket 
      function initWebSocket() { 
        if (window.WebSocket) { 
          websocket = new WebSocket(encodeURI('ws://localhost:8080/WebSocket/message')); 
          websocket.onopen = function() { 
            //連接成功 
            win.setTitle(title + ' (已連接)'); 
          } 
          websocket.onerror = function() { 
            //連接失敗 
            win.setTitle(title + ' (連接發(fā)生錯誤)'); 
          } 
          websocket.onclose = function() { 
            //連接斷開 
            win.setTitle(title + ' (已經(jīng)斷開連接)'); 
          } 
          //消息接收 
          websocket.onmessage = function(message) { 
            var message = JSON.parse(message.data); 
            //接收用戶發(fā)送的消息 
            if (message.type == 'message') { 
              output.receive(message); 
            } else if (message.type == 'get_online_user') { 
              //獲取在線用戶列表 
              var root = onlineUser.getRootNode(); 
              Ext.each(message.list,function(user){ 
                var node = root.createNode({ 
                  id : user, 
                  text : user, 
                  iconCls : 'user', 
                  leaf : true 
                }); 
                root.appendChild(node); 
              }); 
            } else if (message.type == 'user_join') { 
              //用戶上線 
                var root = onlineUser.getRootNode(); 
                var user = message.user; 
                var node = root.createNode({ 
                  id : user, 
                  text : user, 
                  iconCls : 'user', 
                  leaf : true 
                }); 
                root.appendChild(node); 
            } else if (message.type == 'user_leave') { 
                //用戶下線 
                var root = onlineUser.getRootNode(); 
                var user = message.user; 
                var node = root.findChild('id',user); 
                root.removeChild(node); 
            } 
          } 
        } 
      }; 
 
      //在線用戶樹 
      var onlineUser = Ext.create('Ext.tree.Panel', { 
            title : '在線用戶', 
            rootVisible : false, 
            region : 'east', 
            width : 150, 
            lines : false, 
            useArrows : true, 
            autoScroll : true, 
            split : true, 
            iconCls : 'user-online', 
            store : Ext.create('Ext.data.TreeStore', { 
                  root : { 
                    text : '在線用戶', 
                    expanded : true, 
                    children : [] 
                  } 
                }) 
          }); 
      var title = '歡迎您:' + user; 
      //展示窗口 
      var win = Ext.create('Ext.window.Window', { 
            title : title + ' (未連接)', 
            layout : 'border', 
            iconCls : 'user-win', 
            minWidth : 650, 
            minHeight : 460, 
            width : 650, 
            animateTarget : 'websocket_button', 
            height : 460, 
            items : [dialog,onlineUser], 
            border : false, 
            listeners : { 
              render : function() { 
                initWebSocket(); 
              } 
            } 
          }); 
 
      win.show(); 
 
      //發(fā)送消息 
      function send() { 
        var message = {}; 
        if (websocket != null) { 
          if (input.getValue()) { 
            Ext.apply(message, { 
                  from : user, 
                  content : input.getValue(), 
                  timestamp : new Date().getTime(), 
                  type : 'message' 
                }); 
            websocket.send(JSON.stringify(message)); 
            //output.receive(message); 
            input.setValue(''); 
          } 
        } else { 
          Ext.Msg.alert('提示', '您已經(jīng)掉線,無法發(fā)送消息!'); 
        } 
      } 
    }); 

上面的代碼就是頁面完成加載后自動連接服務(wù)器,并創(chuàng)建展示界面的代碼。

注意

需要注意的兩點,在部署完成之后需要將在tomcat應(yīng)用目錄中的lib目錄下的catalina.jar和tomcat-coyote.jar刪掉,比如項目的lib目錄在D:\workspace\WebSocket\WebRoot\WEB-INF\lib,而部署的應(yīng)用lib目錄是在D:\tools\apache-tomcat-7.0.32\webapps\WebSocket\WEB-INF\lib,刪掉部署目錄的lib目錄中連兩個jar就可以了,否則會包Could not initialize class com.ibcio.WebSocketMessageServlet錯誤,切記。

如果還是無法建立連接,請下載最新的tomcat,忘了是那個版本的tomcatcreateWebSocketInbound是沒有request參數(shù)的,現(xiàn)在的這個代碼是有這個參數(shù)了,7.0.3XX版本都是帶這個參數(shù)的,切記。

總結(jié)

使用WebSocket開發(fā)服務(wù)器推送非常方便,這個是個簡單的應(yīng)用,其實還可以結(jié)合WebRTC實現(xiàn)視頻聊天和語音聊天。

實例下載

下載地址:demo

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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    2017-03-03
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    2013-05-05
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    2017-11-11
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    2020-03-03
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    2021-10-10
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    2022-09-09
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