前言

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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目录

一、WebSocket 简介

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。

二、WebSocket实战案例

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

<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-websocket</artifactId><version>5.2.18.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-messaging</artifactId><version>5.2.18.RELEASE</version>
</dependency>  

🍀（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<WebSocketSession> 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：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttps://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/websockethttps://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd"><websocket:handlers><websocket:mapping path="/message" handler="myHandler"/><websocket:handshake-interceptors><bean class="org.springframework.web.socket.server.support.HttpSessionHandshakeInterceptor"/></websocket:handshake-interceptors></websocket:handlers><bean id="myHandler" class="com.wang.MessageHandler"/></beans>

🍀（4）使用原生js，用来访问websocket

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"><title>websocket调试页面</title>
</head>
<body>
<div style="float: left; padding: 20px"><strong>location:</strong> <br /><input type="text" id="serverUrl" size="35" value="" /> <br /><button onclick="connect()">connect</button><button onclick="wsclose()">disConnect</button><br /> <strong>message:</strong> <br /> <input id="txtMsg" type="text" size="50" /><br /><button onclick="sendEvent()">发送</button>
</div><div style="float: left; margin-left: 20px; padding-left: 20px; width: 350px; border-left: solid 1px #cccccc;"> <strong>消息记录</strong><div style="border: solid 1px #999999;border-top-color: #CCCCCC;border-left-color: #CCCCCC; padding: 5px;width: 100%;height: 172px;overflow-y: scroll;" id="echo-log"></div><button onclick="clearLog()" style="position: relative; top: 3px;">清除消息</button>
</div></div>
</body>
<!-- 下面是h5原生websocket js写法 -->
<script type="text/javascript">let output ;let websocket;function connect(){ //初始化连接output = document.getElementById("echo-log")let inputNode = document.getElementById("serverUrl");let wsUri = inputNode.value;try{websocket = new WebSocket(wsUri);}catch(ex){console.log(ex)alert("对不起websocket连接异常")}connecting();window.addEventListener("load", connecting, false);}function connecting(){websocket.onopen = function(evt) { onOpen(evt) };websocket.onclose = function(evt) { onClose(evt) };websocket.onmessage = function(evt) { onMessage(evt) };websocket.onerror = function(evt) { onError(evt) };}function sendEvent(){let msg = document.getElementById("txtMsg").valuedoSend(msg);}//连接上事件function onOpen(evt){writeToScreen("CONNECTED");doSend("WebSocket 已经连接成功！");}//关闭事件function onClose(evt){writeToScreen("连接已经断开！");}//后端推送事件function onMessage(evt){writeToScreen('<span style="color: blue;">服务器: ' + evt.data+'</span>');}function onError(evt){writeToScreen('<span style="color: red;">异常信息:</span> ' + evt.data);}function doSend(message){writeToScreen("客户端A: " + message);websocket.send(message);}//清除div的内容function clearLog(){output.innerHTML = "";}//浏览器主动断开连接function wsclose(){websocket.close();}function writeToScreen(message){let pre = document.createElement("p");pre.innerHTML = message;output.appendChild(pre);}
</script>
</html>

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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后记

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