极简WebSocket聊天室

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最近看到了WebSocket，不免想做些什么小功能，然后就选择了聊天室，首先当然先介绍什么是WebSocket

1. WebSocket

WebSocket 是 HTML5 开始提供的可在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议，其允许服务端主动向客户端推送数据，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

注意：WebSocket 和 HTTP 的区别，WebSocket虽建立在HTTP上，但属于新的独立协议，只是其建立连接的过程需要用到HTTP协议

为什么需要WebSocket？

解决HTTP协议的某些缺陷 ---- 通信只能由客户端发起。很多网站为了实现推送技术，使用Ajax轮询，这样在没有新消息的情况下客户端也要发送请求，势必造成服务器的负担，而WebSokcet可以主动向客户端推送消息，是全双工通讯，能更好的节省服务器资源和带宽

特点：

• 协议标识符为ws：比如 ws://www.baidu.com
• 无同源策略限制
• 更好的二进制支持：可以发送字符串和二进制
• 握手阶段用HTTP
• 数据格式轻量：WebSocket的服务端到客户端的数据包头只有2到10字节、HTTP每次都需要携带完整头部，

连接过程：

一：客服端请求协议升级

GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Origin: http://127.0.0.1:8080
Connection: Upgrade  					    // 表示要升级协议
Upgrade: websocket    						// 表示升级的协议是websocket
Sec-WebSocket-Version: 13  					// websocket版本号
Sec-WebSocket-Key: w4v7O6xFTi36lqcgctw==    // 随机生成，防止非故意的错误，连接错了

二：服务器响应

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket          						 // 表示可以升级对应的协议
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUmm5OPpG2HaGWk=      // 根据客户端key用函数计算出来

三：此后开始使用WebSocket协议

补充：

ajax轮询：让浏览器间隔几秒就发送一次请求，来获取最新的响应

long poll：保持长连接来阻塞轮询。客户端发起请求不会立刻响应，而是有数据才返回然后关闭连接，然后客户端再次发起long poll周而复始

2. 实现

这个代码是极简的，适合入门理解。WebSocket是一套已经规范好的标准的API，Tomcat、Spring等都实现了这套API，下面笔者用Springboot来操作

2.1 导入依赖

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-websocket

2.2 目录结构

2.3 ServerConfig

@Configuration  // 配置类，用来注册服务
public class serverConfig {
    @Bean  // 返回的bean会自动注册进容器
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

2.4 MyServer

重点就在这里，先说明一下：

• Endpoint为端点，可理解为服务器接收端，WebSocket是端对端的通信
• Session为会话，表示两个端点间的交互，要和cookie和session这个区分开来
• 方法上的注解：@OnOpen表示成功建立连接后调用的方法，其余类推

@Component // 注解虽然单例，但还是会创建多例
@ServerEndpoint(value = "/wechat/{username}")  // 声明为服务器端点
public class MyServer {

    // 成员变量
    private Session session;
    private String username;

    // 类变量
    // 类变量涉及同步问题，用线程安全类
    // 可以用 >来形成房间
    private static AtomicInteger onlineCount = new AtomicInteger(0);
    private static ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap<>();

    // 连接
    @OnOpen
    public void onOpen(@PathParam("username") String username, Session session) throws IOException {
        this.session = session;
        this.username = username;
        map.put(username, this);
        addOnlineCount();
        sendMessageAll(username + "加入了房间，当前在线人数：" + getOnlineCount());
    }

    // 关闭
    @OnClose
    public void onClose() throws IOException {
        subOnlineCount();
        map.remove(username);
        sendMessageAll(username + "退出了房间，当前在线人数：" + getOnlineCount());
    }

    // 发送错误
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        error.printStackTrace();
    }

    // 默认群发
    @OnMessage
    public void onMessage(String message) throws IOException {
        sendMessageAll(username + "：" + message);
    }

    // 群发
    private void sendMessageAll(String message) throws IOException {
        for (MyServer value : map.values()) {
            value.session.getBasicRemote().sendText(message);    // 阻塞式
            // this.session.getAsyncRemote().sendText(message);  // 非阻塞式
        }
    }

    // 私发
    private void sendMessageTo(String message, String to) throws IOException {
        MyServer toUser = map.get(to);
        toUser.session.getAsyncRemote().sendText(message);
    }

    public static synchronized int getOnlineCount() {
        return onlineCount.get();
    }

    public static synchronized void addOnlineCount() {
        MyServer.onlineCount.getAndIncrement();
    }

    public static synchronized void subOnlineCount() {
        MyServer.onlineCount.getAndDecrement();
    }
}

2.5 index.html

笔者写的前端不太靠谱，知道什么意思即可~

    
        
        
        
        
    

    // 输入名字，url传参省事
    
        Username:
        
        ENTER
    

    

2.6 homepage.html

    
        
        
        
        
    

    
        退出房间
        


        

        


        
        发送消息
    

    

2.7 截图

不想弄前端，凑合着看吧

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参考

tomcat、Spring官网均有简介及API的详细介绍。推荐使用后者，后者符合spring规范而且更加优雅

http://tomcat.apache.org/tomcat-9.0-doc/websocketapi/index.html

https://spring.io/guides/gs/messaging-stomp-websocket/