现很多网站为了实现即时通讯,所用的技术都是轮询(polling)。轮询是在特定的的时间间隔(如每1秒),由浏览器对服务器发出HTTP request,然后由服务器返回最新的数据给客服端的浏览器。这种传统的HTTP request 的模式带来很明显的缺点 – 浏览器需要不断的向服务器发出请求,然而HTTP request 的header是非常长的,里面包含的数据可能只是一个很小的值,这样会占用很多的带宽。
而最比较新的技术去做轮询的效果是Comet – 用了AJAX。但这种技术虽然可达到全双工通信,但依然需要发出请求。
在 WebSocket API,浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作,然后,浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。
轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求,频繁地查询是否有新的数据改动。明显地,这种方法会导致过多不必要的请求,浪费流量和服务器资源。
Comet技术又可以分为长轮询和流技术。长轮询改进了上述的轮询技术,减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间,当数据过期后才会向服务端发送请求;这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接,服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活;这样的话,服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端;流技术在大并发环境下,可能会考验到服务端的性能。
这两种技术都是基于请求-应答模式,都不算是真正意义上的实时技术;它们的每一次请求、应答,都浪费了一定流量在相同的头部信息上,并且开发复杂度也较大。
伴随着HTML5推出的WebSocket,真正实现了Web的实时通信,使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这样的:浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求,在WebSocket连接建立成功后,客户端和服务端就可以通过TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接,不需要每次传输都带上重复的头部数据,所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小了很多。本文不详细地介绍WebSocket规范,主要介绍下WebSocket在Java Web中的实现。
Tomcat7.0.47上才能运行。
<%@ page language= "java" import= "java.util.*" pageEncoding= "UTF-8" %>
<%
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+ "://" +request.getServerName()+ ":" +request.getServerPort()+path+ "/" ;
%>
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<base href= "<%=basePath%>" >
<title>My WebSocket</title>
</head>
<body>
Welcome<br/>
<input id= "text" type= "text" /><button onclick= "send()" >Send</button> <button onclick= "closeWebSocket()" >Close</button>
<div id= "message" >
</div>
</body>
<script type= "text/javascript" >
var websocket = null ;
//判断当前浏览器是否支持WebSocket
if ( 'WebSocket' in window){
websocket = new WebSocket( "ws://localhost:8080/MyWebSocket/websocket" );
}
else {
alert( 'Not support websocket' )
}
//连接发生错误的回调方法
websocket.onerror = function (){
setMessageInnerHTML( "error" );
};
//连接成功建立的回调方法
websocket.onopen = function (event){
setMessageInnerHTML( "open" );
}
//接收到消息的回调方法
websocket.onmessage = function (){
setMessageInnerHTML(event.data);
}
//连接关闭的回调方法
websocket.onclose = function (){
setMessageInnerHTML( "close" );
}
//监听窗口关闭事件,当窗口关闭时,主动去关闭websocket连接,防止连接还没断开就关闭窗口,server端会抛异常。
window.onbeforeunload = function (){
websocket.close();
}
//将消息显示在网页上
function setMessageInnerHTML(innerHTML){
document.getElementById( 'message' ).innerHTML += innerHTML + '<br/>' ;
}
//关闭连接
function closeWebSocket(){
websocket.close();
}
//发送消息
function send(){
var message = document.getElementById( 'text' ).value;
websocket.send(message);
}
</script>
</html>
Java Web后端代码:
package com.chen.websocket;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
//该注解用来指定一个URI,客户端可以通过这个URI来连接到WebSocket。类似Servlet的注解mapping
@ServerEndpoint ( "/websocket" )
public class MyWebSocket {
//静态变量,用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。
private static int onlineCount = 0 ;
//concurrent包的线程安全Set,用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。若要实现服务端与单一客户端通信的话,可以使用Map来存放,其中Key可以为用户标识
private static CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<MyWebSocket>();
//与某个客户端的连接会话,需要通过它来给客户端发送数据
private Session session;
/**
* 连接建立成功调用的方法
* @param session 可选的参数。session为与某个客户端的连接会话,需要通过它来给客户端发送数据
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session){
this .session = session;
webSocketSet.add( this ); //加入set中
addOnlineCount(); //在线数加1
System.out.println( "有新连接加入!当前在线人数为" + getOnlineCount());
}
/**
* 连接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose(){
webSocketSet.remove( this ); //从set中删除
subOnlineCount(); //在线数减1
System.out.println( "有一连接关闭!当前在线人数为" + getOnlineCount());
}
/**
* 收到客户端消息后调用的方法
* @param message 客户端发送过来的消息
* @param session 可选的参数
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
System.out.println( "来自客户端的消息:" + message);
//群发消息
for (MyWebSocket item: webSocketSet){
try {
item.sendMessage(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
continue ;
}
}
}
/**
* 发生错误时调用
* @param session
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error){
System.out.println( "发生错误" );
error.printStackTrace();
}
/**
* 这个方法与上面几个方法不一样。没有用注解,是根据自己需要添加的方法。
* @param message
* @throws IOException
*/
public void sendMessage(String message) throws IOException{
this .session.getBasicRemote().sendText(message);
//this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
}
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}
public static synchronized void addOnlineCount() {
MyWebSocket.onlineCount++;
}
public static synchronized void subOnlineCount() {
MyWebSocket.onlineCount--;
}
}
该Demo在以下环境测试过:
1.Jdk7+Tomcat7.0.47
2.Jdk7+Tomcat7.0.52
3.Jdk7+Tomcat8.0.3
4.Jdk7+Glassfish4
注意事项:在Eclipse或者MyEclipse中,需要添加Tomcat的library。直接拷贝Tomcat里lib目录下的jar包有时会出错。