WebSocket入门
1.概述
1.1 Http
#http简介
HTTP是一个应用层协议，无状态的,端口号为80。主要的版本有1.0/1.1/2.0.
#http1.0/1.1/2.0
1.HTTP/1.* 一次请求-响应，建立一个连接，用完关闭；
2.HTTP/1.1 串行化单线程处理，可以同时在同一个tcp链接上发送多个请求，但是只有响应是有顺序的，只有上一个请求完成后，下一个才能响应。一旦有任务处理超时等，后续任务只能被阻塞(线头阻塞)；
3.HTTP/2 并行执行。某任务耗时严重，不会影响到任务正常执行1.2 WebSocket
#WebSocket简介
Websocket是html5提出的一个协议规范，是为解决客户端与服务端实时通信。本质上是一个基于tcp，先通过HTTP/HTTPS协议发起一条特殊的http请求进行握手后创建一个用于交换数据的TCP连接.WebSocket同HTTP一样也是应用层的协议，但是它是一种双向通信协议。
#WebSocket连接过程
1. 浏览器、服务器建立TCP连接，三次握手。这是通信的基础，传输控制层，若失败后续都不执行。
2. TCP连接成功后，浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。（开始前的HTTP握手）
3. 服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据。
4. 当收到了连接成功的消息后，通过TCP通道进行传输通信。
#WebSocket优势
浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送, 在
建立连接之后，双方可以在任意时刻，相互推送信息。同时，服务器与客户端之间交换的头信息很小。1.3 Socket
#socket简介
Socket并不是一个协议，而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
#socket作用
当两台主机通信时，必须通过Socket连接，Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。1.4 WebSocket 和 Http
#相同点
1. 都是一样基于TCP的，都是可靠性传输协议。
2. 都是应用层协议。
#不同点
1. WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。
2. WebSocket是需要握手进行建立连接的
#联系
WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。但是建立之后，在真正传输时候是不需要HTTP协议的。1.5 WebSocket 和 Socket
#区别
Socket是传输控制层协议，WebSocket是应用层协议。1.6 长连接，短连接
#短连接
连接->传输数据->关闭连接
HTTP是无状态的，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。
也可以这样说：短连接是指SOCKET连接后发送后接收完数据后马上断开连接。#长连接
连接->传输数据->保持连接 -> 传输数据-> ... ->关闭连接。
长连接指建立SOCKET连接后不管是否使用都保持连接，但安全性较差。1.4 http和websocket的长连接区别
HTTP1.1通过使用Connection:keep-alive进行长连接，HTTP 1.1默认进行持久连接。在一次 TCP 连接中可以完成多个 HTTP 请求，但是对每个请求仍然要单独发 header，Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。这种长连接是一种“伪链接”
websocket的长连接，是一个真的全双工。长连接第一次tcp链路建立之后，后续数据可以双方都进行发送，不需要发送请求头。
keep-alive双方并没有建立正真的连接会话，服务端可以在任何一次请求完成后关闭。WebSocket 它本身就规定了是正真的、双工的长连接，两边都必须要维持住连接的状态
传统 HTTP 请求响应客户端服务器交互图
WebSocket 模式客户端与服务器的交互图
2.WebSocket请求报文和Http的差别
2.1 响应头
HTTP/1.1 101
Upgrade: websocket
Connection: upgrade #协议升级成功
Sec-WebSocket-Accept: IiuAbVCofO973oDeSggnpHFjLeU= #服务端处理之后的key
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate #扩展协议
Date: Fri, 02 Aug 2019 03:29:14 GMT2.2 请求头
Host: xiajibagao.top:8080 #升级协议的服务主机地址端口
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:66.0) Gecko/20100101 Firefox/66.0
Accept: */*
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Sec-WebSocket-Version: 13 #当前WebSocket协议版本号
Origin: http://xiajibagao.top:8080
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate
Sec-WebSocket-Key: wJfIzjPgehJrCXmKSvL8cQ== #连接凭证，客户端将这个key发送给服务器，服务器将这个key进行处理，将处理后的key返回给客户端，客户端根据这个key是否正确来判断是否建立连接。
Connection: keep-alive, Upgrade
Cookie: UM_distinctid=16c31bfc8219-0079038beea7fb-4c312c7c-144000-16c31bfc8226a3; CNZZDATA1277674304=827412020-1564198032-%7C1564319195
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket #通知服务器协议升级为WebSocket3.基于springboot的简单聊天室
3.1 新建index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>这是一个聊天室</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
<!-- 最新版本的 Bootstrap 核心 CSS 文件 -->
<link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-BVYiiSIFeK1dGmJRAkycuHAHRg32OmUcww7on3RYdg4Va+PmSTsz/K68vbdEjh4u" crossorigin="anonymous">
<!-- 最新的 Bootstrap 核心 JavaScript 文件 -->
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/js/bootstrap.min.js" integrity="sha384-Tc5IQib027qvyjSMfHjOMaLkfuWVxZxUPnCJA7l2mCWNIpG9mGCD8wGNIcPD7Txa" crossorigin="anonymous"></script>
<style>
#showarea{
border:1px solid darkgrey;
border-radius:10px;
min-height: 350px;
padding: 10px;
}
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
<div class="row">
<br />
<div class="col-sm-4">
<div class="form-group">
<!--用户名-->
<input type="text" class="form-control" value="匿名" id="username">
<br />
<!--聊天内容-->
<textarea value="输入聊天内容" rows="10" class="form-control" id="sendarea"></textarea>
<br />
<!--提交按钮-->
<button class="btn btn-block btn-success" onclick="submitmsg()">发送</button>
</div>
</div>
<div class="col-sm-8">
<!--消息列表展示区-->
<div id="showarea">
</div>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>3.2页面的js
<script>
//当打开页面时新建WebSocket连接
var host = window.location.host;
var url = "ws://"+host+"/webchat/chat";//访问到后台项目注解所在的类
var ws = new WebSocket(url); //new一个新ws对象，new完即新建立一条“管道”
/**
*ws.onopen方法，当连接建立成功后触发
*/
ws.onopen=function(){
onsole.log("连接成功！");
};
/**
*发送消息给服务器
*/
function submitmsg() {
//获取用户名和要发送的消息
var username = document.getElementById("username").value;
var sendarea = document.getElementById("sendarea").value;
//转换为json字符串
var jsonmsg ={
username:username,
sendarea:sendarea,
time:new Date()
}
//发送消息
ws.send(JSON.stringify(jsonmsg));
}
/**
*从服务器接收消息
*ws.onmessage方法，当后台接受发送信息时触发
*/
ws.onmessage = function(evn){
//转换为json字符串
var jsonobj = eval(JSON.parse(evn.data));
//往页面插入消息
var msg = document.createElement("h4");
context = jsonobj.username+' '+getDate(jsonobj.time)+'<br />'+jsonobj.sendarea
msg.innerHTML=context;
var showareadiv = document.getElementById("showarea");
showareadiv.appendChild(msg);
};
/**
*ws.onclose方法，当窗口关闭，会话结束时触发
*/
ws.onclose = function(){
onsole.log("关闭连接");
};
/*日期转换*/
function getDate(time){
var date = new Date(time);
Year = date.getFullYear();
Month = date.getMonth();
Day = date.getDay();
time = Year+"-"+getZero(Month)+"-"+getZero(Month);
return time;
}
/*日期补零*/
function getZero(num){
if(parseInt(num) < 10 ){
num = "0" + num;
}
return num;
}
</script><%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Title</title>
</head>
<body>
<!-- 点击按钮，提交文本框内内容 -->
<button onclick="send()">open</button>
<input type="text" value="输入点什么" id="textarea">
<script type="text/javascript">
var host = window.location.host; //获取地址
var url = "ws://"+host+"/websocket/echo";//访问到后台项目注解所在的类
var ws = new WebSocket(url);//new一个新ws对象，new完即新建立一条“管道”
//当连接建立成功后触发
ws.onopen=function(){
onsole.log("连接成功！");
};
//当窗口关闭，会话结束时触发
ws.onclose = function(){
onsole.log("关闭连接");
};
//当后台接受发送信息时触发
ws.onmessage = function(evn){
alert(evn.data);
};
//当点击按钮时提交信息
function send() {
var msg = document.getElementById("textarea").value;
ws.send(msg);
}
</script>
</body>
</html>
3.3 添加依赖
<dependencies>
<!--使用自带的tomcat-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.58</version>
</dependency>
</dependencies>3.4 后台
package com.huang.socketserver;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* Author：huang
* Date：2019-08-02 22:35
* Description：<描述>
*/
//
@ServerEndpoint("/chat")
@RestController
public class ChatSocket {
//定义一个全局变量集合sockets,用户存放每个登录用户的通信管道
private static Set<ChatSocket> sockets = new HashSet<ChatSocket>();
//定义一个全局变量Session,用于存放登录用户
private Session session;
/**
*@OnOpen注解
*注解下的方法会在连接建立时运行
*/
@OnOpen
public void open(Session session){
System.out.println("建立了一个socket通道" + session.getId());
this.session = session;
//将当前连接上的用户session信息全部存到scokets中
sockets.add(this);
}
/**
*@OnMessage注解
*注解下的方法会在前台传来消息时触发
*/
@OnMessage
public void getmes(Session session,String jsonmsg){
broadcast(sockets,jsonmsg);
}
/**
*@OnClose注解
*注解下的方法会在连接关闭时运行
*/
@OnClose
public void close(Session session){
//移除退出登录用户的通信管道
sockets.remove(this);
System.out.println(session.getId()+"退出了会话！");
}
/**
*广播消息
*/
public void broadcast(Set<ChatSocket> sockets , String msg){
//遍历当前所有的连接管道，将通知信息发送给每一个管道
for(ChatSocket socket : sockets){
try {
//通过session发送信息
System.out.println("发送给管道"+socket.session.getId());
socket.session.getBasicRemote().sendText(msg);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3.5 运行
搞定！
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参考：https://www.cnblogs.com/ricklz/p/11108320.html
参考：https://www.cnblogs.com/Javi/p/9303020.html
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