WebSocket簡(jiǎn)介與消息推送
B/S結(jié)構(gòu)的軟件項(xiàng)目中有時(shí)客戶端需要實(shí)時(shí)的獲得服務(wù)器消息，但默認(rèn)HTTP協(xié)議只支持請(qǐng)求響應(yīng)模式，這樣做可以簡(jiǎn)化Web服務(wù)器，減少服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，加快響應(yīng)速度，因?yàn)榉?wù)器不需要與客戶端長(zhǎng)時(shí)間建立一個(gè)通信鏈接，但不容易直接完成實(shí)時(shí)的消息推送功能，如聊天室、后臺(tái)信息提示、實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)等功能，但通過polling、Long polling、長(zhǎng)連接、Flash Socket以及HTML5中定義的WebSocket能完成該功能需要。
一、Socket簡(jiǎn)介
Socket又稱"套接字"，應(yīng)用程序通常通過"套接字"向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。Socket的英文原義是“孔”或“插座”，作為UNIX的進(jìn)程通信機(jī)制。Socket可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序間網(wǎng)絡(luò)通信。
Socket可以使用TCP/IP協(xié)議或UDP協(xié)議。
TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議是目前應(yīng)用最為廣泛的協(xié)議，是構(gòu)成Internet國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的最為基礎(chǔ)的協(xié)議,由TCP和IP協(xié)議組成:
TCP協(xié)議:面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠性傳輸?shù)膯栴}。
IP協(xié)議:用于報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)的一種面向數(shù)據(jù)的協(xié)議，主要負(fù)責(zé)給每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸_的目的地。
UDP協(xié)議
UDP特點(diǎn)：無連接、不可靠、基于報(bào)文的傳輸層協(xié)議，優(yōu)點(diǎn)是發(fā)送后不用管，速度比TCP快。
二、WebSocket簡(jiǎn)介與消息推送
B/S架構(gòu)的系統(tǒng)多使用HTTP協(xié)議，HTTP協(xié)議的特點(diǎn)：
- 1 無狀態(tài)協(xié)議
- 2 用于通過 Internet 發(fā)送請(qǐng)求消息和響應(yīng)消息
- 3 使用端口接收和發(fā)送消息，默認(rèn)為80端口
底層通信還是使用Socket完成。
HTTP協(xié)議決定了服務(wù)器與客戶端之間的連接方式，無法直接實(shí)現(xiàn)消息推送（F5已壞）,一些變相的解決辦法：
雙向通信與消息推送
輪詢：客戶端定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送Ajax請(qǐng)求，服務(wù)器接到請(qǐng)求后馬上返回響應(yīng)信息并關(guān)閉連接。 優(yōu)點(diǎn)：后端程序編寫比較容易。 缺點(diǎn)：請(qǐng)求中有大半是無用，浪費(fèi)帶寬和服務(wù)器資源。 實(shí)例：適于小型應(yīng)用。
長(zhǎng)輪詢：客戶端向服務(wù)器發(fā)送Ajax請(qǐng)求，服務(wù)器接到請(qǐng)求后hold住連接，直到有新消息才返回響應(yīng)信息并關(guān)閉連接，客戶端處理完響應(yīng)信息后再向服務(wù)器發(fā)送新的請(qǐng)求。 優(yōu)點(diǎn)：在無消息的情況下不會(huì)頻繁的請(qǐng)求，耗費(fèi)資小。 缺點(diǎn)：服務(wù)器hold連接會(huì)消耗資源，返回?cái)?shù)據(jù)順序無保證，難于管理維護(hù)。Comet異步的ashx， 實(shí)例：WebQQ、Hi網(wǎng)頁版、Facebook IM。
長(zhǎng)連接：在頁面里嵌入一個(gè)隱蔵iframe，將這個(gè)隱蔵iframe的src屬性設(shè)為對(duì)一個(gè)長(zhǎng)連接的請(qǐng)求或是采用xhr請(qǐng)求，服務(wù)器端就能源源不斷地往客戶端輸入數(shù)據(jù)。 優(yōu)點(diǎn)：消息即時(shí)到達(dá)，不發(fā)無用請(qǐng)求；管理起來也相對(duì)便。 缺點(diǎn)：服務(wù)器維護(hù)一個(gè)長(zhǎng)連接會(huì)增加開銷。 實(shí)例：Gmail聊天
Flash Socket：在頁面中內(nèi)嵌入一個(gè)使用了Socket類的 Flash 程序JavaScript通過調(diào)用此Flash程序提供的Socket接口與服務(wù)器端的Socket接口進(jìn)行通信，JavaScript在收到服務(wù)器端傳送的信息后控制頁面的顯示。 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)真正的即時(shí)通信，而不是偽即時(shí)。 缺點(diǎn)：客戶端必須安裝Flash插件；非HTTP協(xié)議，無法自動(dòng)穿越防火墻。 實(shí)例：網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)游戲。
Websocket:
WebSocket是HTML5開始提供的一種瀏覽器與服務(wù)器間進(jìn)行全雙工通訊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。依靠這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端的長(zhǎng)連接，雙向?qū)崟r(shí)通信。
特點(diǎn):
事件驅(qū)動(dòng)
異步
使用ws或者wss協(xié)議的客戶端socket
能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的推送功能
缺點(diǎn)：
少部分瀏覽器不支持，瀏覽器支持的程度與方式有區(qū)別。
三、WebSocket客戶端
websocket允許通過JavaScript建立與遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接，從而實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器間雙向的通信。在websocket中有兩個(gè)方法：
- 1、send() 向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)
- 2、close() 關(guān)閉該websocket鏈接
websocket同時(shí)還定義了幾個(gè)監(jiān)聽函數(shù)
- 1、onopen 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接建立時(shí)觸發(fā)該事件
- 2、onerror 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)觸發(fā)該事件
- 3、onclose 當(dāng)websocket被關(guān)閉時(shí)觸發(fā)該事件
- 4、onmessage 當(dāng)websocket接收到服務(wù)器發(fā)來的消息的時(shí)觸發(fā)的事件，也是通信中最重要的一個(gè)監(jiān)聽事件。msg.data
websocket還定義了一個(gè)readyState屬性，這個(gè)屬性可以返回websocket所處的狀態(tài)：
- 1、CONNECTING(0) websocket正嘗試與服務(wù)器建立連接
- 2、OPEN(1) websocket與服務(wù)器已經(jīng)建立連接
- 3、CLOSING(2) websocket正在關(guān)閉與服務(wù)器的連接
- 4、CLOSED(3) websocket已經(jīng)關(guān)閉了與服務(wù)器的連接
websocket的url開頭是ws，如果需要ssl加密可以使用wss，當(dāng)我們調(diào)用websocket的構(gòu)造方法構(gòu)建一個(gè)websocket對(duì)象（new WebSocket(url)）的之后，就可以進(jìn)行即時(shí)通信了。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta name="viewport" content="width=device-width" />
<title>WebSocket 客戶端</title>
</head>
<body>
<div>
<input type="button" id="btnConnection" value="連接" />
<input type="button" id="btnClose" value="關(guān)閉" />
<input type="button" id="btnSend" value="發(fā)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("您的瀏覽器不支持WebSocket");
return;
}
$("#btnConnection").click(function() {
//實(shí)現(xiàn)化WebSocket對(duì)象，指定要連接的服務(wù)器地址與端口
socket = new WebSocket("ws://192.168.1.2:8888");
//打開事件
socket.onopen = function() {
alert("Socket 已打開");
//socket.send("這是來自客戶端的消息" + location.href + new Date());
};
//獲得消息事件
socket.onmessage = function(msg) {
alert(msg.data);
};
//關(guān)閉事件
socket.onclose = function() {
alert("Socket已關(guān)閉");
};
//發(fā)生了錯(cuò)誤事件
socket.onerror = function() {
alert("發(fā)生了錯(cuò)誤");
}
});
//發(fā)送消息
$("#btnSend").click(function() {
socket.send("這是來自客戶端的消息" + location.href + new Date());
});
//關(guān)閉
$("#btnClose").click(function() {
socket.close();
});
</script>
</body>
</html>
四、WebSocket服務(wù)器端
JSR356定義了WebSocket的規(guī)范，Tomcat7中實(shí)現(xiàn)了該標(biāo)準(zhǔn)。JSR356 的 WebSocket 規(guī)范使用 javax.websocket.*的 API，可以將一個(gè)普通 Java 對(duì)象（POJO）使用 @ServerEndpoint 注釋作為 WebSocket 服務(wù)器的端點(diǎn)。
@ServerEndpoint("/push")
public class EchoEndpoint {
@OnOpen
public void onOpen(Session session) throws IOException {
//以下代碼省略...
}
@OnMessage
public String onMessage(String message) {
//以下代碼省略...
}
@Message(maxMessageSize=6)
public void receiveMessage(String s) {
//以下代碼省略...
}
@OnError
public void onError(Throwable t) {
//以下代碼省略...
}
@OnClose
public void onClose(Session session, CloseReason reason) {
//以下代碼省略...
}
}
上面簡(jiǎn)潔代碼即建立了一個(gè)WebSocket的服務(wù)端，@ServerEndpoint("/push")的annotation注釋端點(diǎn)表示將WebSocket服務(wù)端運(yùn)行在ws://[Server端IP或域名]:[Server端口]/項(xiàng)目/push的訪問端點(diǎn)，客戶端瀏覽器已經(jīng)可以對(duì)WebSocket客戶端API發(fā)起HTTP長(zhǎng)連接了。
使用ServerEndpoint注釋的類必須有一個(gè)公共的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，@onMessage注解的Java方法用于接收傳入的WebSocket信息，這個(gè)信息可以是文本格式，也可以是二進(jìn)制格式。
OnOpen在這個(gè)端點(diǎn)一個(gè)新的連接建立時(shí)被調(diào)用。參數(shù)提供了連接的另一端的更多細(xì)節(jié)。Session表明兩個(gè)WebSocket端點(diǎn)對(duì)話連接的另一端，可以理解為類似HTTPSession的概念。
OnClose在連接被終止時(shí)調(diào)用。參數(shù)closeReason可封裝更多細(xì)節(jié)，如為什么一個(gè)WebSocket連接關(guān)閉。
更高級(jí)的定制如@Message注釋，MaxMessageSize屬性可以被用來定義消息字節(jié)最大限制，在示例程序中，如果超過6個(gè)字節(jié)的信息被接收，就報(bào)告錯(cuò)誤和連接關(guān)閉。
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/張三
@ServerEndpoint("/ws/{user}")
public class WSServer {
private String currentUser;
//連接打開時(shí)執(zhí)行
@OnOpen
public void onOpen(@PathParam("user") String user, Session session) {
currentUser = user;
System.out.println("Connected ... " + session.getId());
}
//收到消息時(shí)執(zhí)行
@OnMessage
public String onMessage(String message, Session session) {
System.out.println(currentUser + "：" + message);
return currentUser + "：" + message;
}
//連接關(guān)閉時(shí)執(zhí)行
@OnClose
public void onClose(Session session, CloseReason closeReason) {
System.out.println(String.format("Session %s closed because of %s", session.getId(), closeReason));
}
//連接錯(cuò)誤時(shí)執(zhí)行
@OnError
public void onError(Throwable t) {
t.printStackTrace();
}
}
url中的字符張三是的路徑參數(shù)，響應(yīng)請(qǐng)求的方法將自動(dòng)映射。
五、測(cè)試運(yùn)行
六、小結(jié)與消息推送框架
Socket在應(yīng)用程序間通信被廣泛使用，如果需要兼容低版本的瀏覽器，建議使用反向ajax或長(zhǎng)鏈接實(shí)現(xiàn)；如果純移動(dòng)端或不需考慮非現(xiàn)代瀏覽器則可以直接使用websocket。Flash實(shí)現(xiàn)推送消息的方法不建議使用，因?yàn)橐蕾嚥寮沂謾C(jī)端支持不好。關(guān)于反向ajax也有一些封裝好的插件如“Pushlet”
6.1、開源Java消息推送框架 Pushlet
Pushlet 是一個(gè)開源的 Comet 框架,Pushlet 使用了觀察者模型：客戶端發(fā)送請(qǐng)求，訂閱感興趣的事件；服務(wù)器端為每個(gè)客戶端分配一個(gè)會(huì)話 ID 作為標(biāo)記，事件源會(huì)把新產(chǎn)生的事件以多播的方式發(fā)送到訂閱者的事件隊(duì)列里。
源碼地址：https://github.com/wjw465150/Pushlet
Pushlet是一種comet實(shí)現(xiàn)：在Servlet機(jī)制下，數(shù)據(jù)從server端的Java對(duì)象直接推送（push）到（動(dòng)態(tài)）HTML頁面，而無需任何Javaapplet或者插件的幫助。它使server端可以周期性地更新client的web頁面，這與傳統(tǒng)的request/response方式相悖。瀏覽器client為兼容JavaScript1.4版本以上的瀏覽器（如InternetExplorer、FireFox），并使用JavaScript/DynamicHTML特性。而底層實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)servlet通過Http連接到JavaScript所在的瀏覽器，并將數(shù)據(jù)推送到后者。
6.2、開源DotNet消息推送框架SignalR
SignalR是一個(gè)ASP .NET下的類庫，可以在ASP .NET的Web項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。在Web網(wǎng)頁與服務(wù)器端間建立Socket連接，當(dāng)WebSockets可用時(shí)（即瀏覽器支持Html5）SignalR使用WebSockets，當(dāng)不支持時(shí)SignalR將使用長(zhǎng)輪詢來保證達(dá)到相同效果。
官網(wǎng)：http://signalr.net/
源碼：https://github.com/SignalR/SignalR
七、代碼下載
7.1、Java實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器端代碼與客戶端代碼下載
7.2、DotNet服務(wù)器端手動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)代碼下載
點(diǎn)擊下載DotNet服務(wù)器端手動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)代碼
7.3、DotNet下使用SuperWebSocket三方庫實(shí)現(xiàn)代碼下載
點(diǎn)擊下載DotNet下使用SuperWebSocket三方庫實(shí)現(xiàn)代碼
到此這篇關(guān)于WebSocket簡(jiǎn)介與消息推送的文章就介紹到這了。希望對(duì)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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