一、WebSocket简介

百度百科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。

二、有了HTTP为什么还需要WebSocket?

因为HTTP有一个缺陷,就是只能从客户端发起请求,无法从服务器发起请求,所以诞生了WebSocket请求

Netty进阶 -- WebSocket长连接开发_服务器

以上为WebSocket请求URI

二、需求说明

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

  1. 要求:实现基于WebSocket的长连接的全双工的交互
  2. 改变Http协议多次请求的约束,实现长连接,服务器可以发送消息给浏览器
  3. 客户端浏览器和服务器会相互感知,比如服务器关闭了,浏览器会感知,同样浏览器关闭了,服务器也可感知

三、需求分析

⌚服务器与浏览器相互感知

当客户端浏览器上线后,服务器可以感知到并提示用户上线,继承SimpleChannelInboundHandler类并重写handlerAdded

即可感知用户上线

⌚服务器发送消息给客户端

当连接成功后,服务器重写channelRead0方法并通过全局上下文ctx.channel().writeAndFlush方法发送消息

注意:这里不可以直接写字符串发送,要封装成 TextWebSocketFrame

⌚客户端发送消息给服务器

客户端发送消息给服务器通过WebSocket的send方法发送即可

四、效果图

Netty进阶 -- WebSocket长连接开发_服务器_02

五、核心源码

❇️前端源码

WebSocket.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Document</title>
</head>
<script>
var socket;
if (window.WebSocket) {
socket = new WebSocket("ws://localhost:7000/hello2");
socket.onmessage = function(ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "\n" + ev.data;
document.getElementById("msg").value = '';
}

//连接开启
socket.onopen = function(ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "已开启连接...";
}
//连接关闭
socket.onclose = function(ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "已关闭连接...";
}
} else {
alert("您的浏览器不支持WebSocket!");
}

//发送消息到浏览器
function send(msg) {
//判断websocket是否创建好
if (!socket) {
return;
}

if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
socket.send(msg);
} else {
alert("连接未开启!")
}
}
</script>
<body>
<form onsubmit="return false">
<div class="msgDiv">
<h2>客户端</h2>
<textarea name="msg" id="msg" style="width: 400px; height: 300px;"></textarea>&emsp;
<input type="button" value="发送消息" onclick="send(this.form.msg.value)">
</div>
<div class="msgDiv">
<h2>服务器内容</h2>
<textarea id="responseText" style="width: 400px; height: 300px;"></textarea>&emsp;
<input type="button" value="清空内容" onclick="document.getElementById('responseText').value = ''">
</div>
</form>
</body>
</html>

<style>
.msgDiv{
float: left;
margin: 20px;
}
</style>

❇️后端源码

MyWebSocketServer

package com.wanshi.netty.websocket;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler;
import io.netty.handler.logging.LogLevel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;

public class MyWebSocketServer {

public static void main(String[] args) {

//创建2个线程组
EventLoopGroup boosGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

try {

//创建服务器监听
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();

//添加前置参数
serverBootstrap.group(boosGroup, 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 HttpObjectAggregator(端口号));

pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/hello2"));

pipeline.addLast(new MyWebSocketServerHandler());
}
});

ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(7000).sync();
channelFuture.channel().closeFuture().sync();

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
boosGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}

核心业务处理器MyWebSocketServerHandler

package com.wanshi.netty.websocket;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Date;

public class MyWebSocketServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> {

private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
System.out.println("服务器接受消息:" + msg.text());

ctx.channel().writeAndFlush(new TextWebSocketFrame("服务器时间:" + sdf.format(new Date()) + " -- 消息:" + msg.text()));
}

@Override
public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("handlerAdded被调用:" + ctx.channel().id().asLongText());
System.out.println("handlerAdded被调用:" + ctx.channel().id().asShortText());
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " 【服务器】用户已连接!");
}

@Override
public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("handlerRemoved被调用:" + ctx.channel().id().asLongText());
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " 【服务器】用户已断开连接");
}

@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
System.out.println("发生异常:" + cause.getMessage());
ctx.close();
}
}


⛲小结

以上就是【小王Java】对Netty进阶 -- WebSocket长连接开发简单的理解,WebSocket建立再TCP之上,可以实现浏览器与服务器的通信,和Http具有很好的兼容性,数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。可以随时与服务器通信,WebSocket有很多的好处,多了解,去慢慢掌握,相信你很快就可以掌握~


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