WebSocket

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。

WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

实例

实例要求:

  1. Http协议是无状态的, 浏览器和服务器间的请求响应一次,下一次会重新创建连接.
  2. 要求:实现基于webSocket的长连接的全双工的交互
  3. 改变Http协议多次请求的约束,实现长连接了, 服务器可以主动发送消息给浏览器
  4. 客户端浏览器和服务器端会相互感知,比如服务器关闭了,浏览器会感知,同样浏览器关闭了,服务器会感知。

服务端

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//因为基于Http协议,使用Http的编码和解码器
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
//是以块方式写,添加ChunkedWriteHandler处理器
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
//1.Http数据在传输过程中是分段,HttpObjectAggregator,就是可以将多个段聚合
//2.这就是为什么,当浏览完发送大量数据时,就会发出多次Http请求。
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(8192));
/***
* 1.对应websocket,它对数据是以帧(frame)形式传递
* 2.可以看到WebSocketFrame 下面有六个子类
* 3.浏览器请求时:ws://localhost:7000/hello 表示请求的uri
* 4.WebSocketServerProtocolHandler 核心功能是将Http协议升级为ws协议,从而保持长连接
*/
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/hello"));//ws://localhost:7000/hello
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public class MyServer {

public static void main(String[] args) {
//创建两个线程组
NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(8);

try {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
//因为基于Http协议,使用Http的编码和解码器
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
//是以块方式写,添加ChunkedWriteHandler处理器
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
//1.Http数据在传输过程中是分段,HttpObjectAggregator,就是可以将多个段聚合
//2.这就是为什么,当浏览完发送大量数据时,就会发出多次Http请求。
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(8192));
/***
* 1.对应websocket,它对数据是以帧(frame)形式传递
* 2.可以看到WebSocketFrame 下面有六个子类
* 3.浏览器请求时:ws://localhost:7000/hello 表示请求的uri
* 4.WebSocketServerProtocolHandler 核心功能是将Http协议升级为ws协议,从而保持长连接
*/
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/hello"));

//自定义对handler,处理业务逻辑
pipeline.addLast(new MyTextWebSocketFrameHandler());
}
});

//启动服务器
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind(7000).sync();

channelFuture.channel().closeFuture().sync();

} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}

自定义处理器

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TextWebSocketFrame文本桢的形式交互

channel的ID有两种形式

  1. ctx.channel().id().asLongText()唯一

  2. ctx.channel().id().asShortText()不唯一

客户端页面

HTML5 WebSocket:https://www.runoob.com/html/html5-websocket.html

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<script>
var socket;
//判断当前浏览器是否支持websocket
if(window.WebSocket) {
//go on
socket = new WebSocket("ws://localhost:7000/hello");
//相当于channelRead0, ev 收到服务器端回送的消息
socket.onmessage = function (ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "\n" + ev.data;
}

//相当于连接开启(感知到连接开启)
socket.onopen = function (ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = "连接开启了.."
}

//相当于连接关闭(感知到连接关闭)
socket.onclose = function (ev) {

var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "\n" + "连接关闭了.."
}
} else {
alert("当前浏览器不支持websocket")
}

//发送消息到服务器
function send(message) {
if(!window.socket) { //先判断socket是否创建好
return;
}
if(socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
//通过socket 发送消息
socket.send(message)
} else {
alert("连接没有开启");
}
}
</script>
<form onsubmit="return false">
<textarea name="message" style="height: 300px; width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="发生消息" onclick="send(this.form.message.value)">
<textarea id="responseText" style="height: 300px; width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="清空内容" onclick="document.getElementById('responseText').value=''">
</form>
</body>
</html>

测试

启动服务器

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访问页面

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发送消息

image-20201122160353263)image-20201122160456424

服务器可以发送消息给浏览器

关闭页面,断开连接(这里服务器我重启了ID所以不一样)。

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关闭服务器

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客户端浏览器和服务器端会相互感知,比如服务器关闭了,浏览器会感知,同样浏览器关闭了,服务器会感知。

细节

WebSocket服务器通过101状态码切换协议由http->ws。

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