WebSocket原理及模板（附java源码）
原理方面，参考其他大牛博客。
参考链接：
1、https://www.zhihu.com/question/20215561
2、http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html
目录
先说一下Http
websocket优点
websocket协议建立过程
代码部分
后端
前端代码
源码目录
先说一下Http
HTTP有1.1和1.0之说，也就是所谓的keep-alive，把多个HTTP请求合并为一个，但是Websocket其实是一个新协议，跟HTTP协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器的握手规范而已，也就是说它是HTTP协议上的一种补充可以通过这样一张图理解
有交集，但是并不是全部。
另外Html5是指的一系列新的API，或者说新规范，新技术。Http协议本身只有1.0和1.1，而且跟Html本身没有直接关系。。
通俗来说，你可以用HTTP协议传输非Html数据，就是这样=。=
再简单来说，层级不一样。
Htpp是一个非持久化协议。
HTTP的生命周期通过Request来界定，也就是一个Request 一个Response，那么在HTTP1.0中，这次HTTP请求就结束了。
在HTTP1.1中进行了改进，使得有一个keep-alive，也就是说，在一个HTTP连接中，可以发送多个Request，接收多个Response。
但是请记住 Request = Response ， 在HTTP中永远是这样，也就是说一个request只能有一个response。而且这个response也是被动的，不能主动发起。
那么问题来了，我要想服务器这边发生了什么变化，怎么通知客户端呢？http轮询问是可以做到的。但是，频繁的建立连接删除连接非常的消耗资源，而且并不能达到实时通知，因为你轮询总会有事件间隔。
websocket就是解决这种问题的一种服务器推送技术。
websocket优点
websocket是一个全双通的协议，会在服务器与客户端建立一个长连接，相互之间可以通讯。
WebSocket是HTML5下一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯的目的。它与HTTP一样通过已建立的TCP连接来传输数据，但是它和HTTP最大不同是：
- WebSocket是一种双向通信协议。在建立连接后，WebSocket服务器端和客户端都能主动向对方发送或接收数据，就像Socket一样；
- WebSocket需要像TCP一样，先建立连接，连接成功后才能相互通信。
它的特点：
（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。
（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。
（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。
例如：
ws://example.com:80/some/path
传统HTTP客户端与服务器请求响应模式如下图所示：
WebSocket模式客户端与服务器请求响应模式如下图：
上图对比可以看出，相对于传统HTTP每次请求-应答都需要客户端与服务端建立连接的模式，WebSocket是类似Socket的TCP长连接通讯模式。一旦WebSocket连接建立后，后续数据都以帧序列的形式传输。在客户端断开WebSocket连接或Server端中断连接前，不需要客户端和服务端重新发起连接请求。在海量并发及客户端与服务器交互负载流量大的情况下，极大的节省了网络带宽资源的消耗，有明显的性能优势，且客户端发送和接受消息是在同一个持久连接上发起，实时性优势明显。
websocket协议建立过程
Websocket握手
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com其中
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade这个就是Websocket的核心了，告诉Apache、Nginx等服务器：注意啦，窝发起的是Websocket协议，快点帮我找到对应的助理处理~不是那个老土的HTTP。
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13首先，Sec-WebSocket-Key 是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，告诉服务器：泥煤，不要忽悠窝，我要验证尼是不是真的是Websocket助理。
然后，Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串，用来区分同URL下，不同的服务所需要的协议。简单理解：今晚我要服务A，别搞错啦~
最后，Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的Websocket Draft（协议版本），在最初的时候，Websocket协议还在 Draft 阶段，各种奇奇怪怪的协议都有，而且还有很多期奇奇怪怪不同的东西，什么Firefox和Chrome用的不是一个版本之类的，当初Websocket协议太多可是一个大难题。。不过现在还好，已经定下来啦~大家都使用的一个东西~ 脱水：服务员，我要的是13岁的噢→_→
然后服务器会返回下列东西，表示已经接受到请求， 成功建立Websocket啦！
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
这里开始就是HTTP最后负责的区域了，告诉客户，我已经成功切换协议啦~
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket。
然后，Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key。服务器：好啦好啦，知道啦，给你看我的ID CARD来证明行了吧。。
后面的，Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。
至此，HTTP已经完成它所有工作了，接下来就是完全按照Websocket协议进行了。
代码部分
后端
这是后台接受请求的代码，当然这里我写成了一个子包的形式。需要的时候，在你的项目里面引入一下即可使用。
package com.haogenmin.websocket.service.impl;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.haogenmin.websocket.manager.IWebSocketManager;
import com.haogenmin.websocket.manager.impl.WebSocketManager;
import com.haogenmin.websocket.service.IWebSocketServer;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
/**
* @author ：HaoGenmin
* @Title :WebSocketServer
* @date ：Created in 2020/6/13 16:41
* @description :websocket
*/
public abstract class WebSocketServer implements IWebSocketServer {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSocketServer.class);
private IWebSocketManager webSocketManager;
//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;
//用户标记
private String userId;
@OnOpen
public void open(@PathParam("userId") String userId, Session session) {
// 添加初始化操作
logger.info("---初始化----userId:" + userId);
this.session = session;
//获取当前登录用户的id
this.userId = userId;
this.webSocketManager = WebSocketManager.getInstance();
webSocketManager.addWebSocketServer(userId, this); //加入map中
}
@OnMessage
public abstract void getMessage(String message, Session session);
@OnClose
public void close() {
// 添加关闭会话时的操作
webSocketManager.removeWebSocketServer(userId);
logger.info("用户" + userId + "的连接关闭！当前在线人数为" + webSocketManager.getOnlineCount());
}
@OnError
public void error(Throwable t) {
logger.info("websocket发生错误");
t.printStackTrace();
}
public synchronized void sendMessageAsync(String message) {
this.session.getAsyncRemote().sendText(message);//非阻塞式的
}
public synchronized void sendMessage(String message) {
try {
this.session.getBasicRemote().sendText(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public synchronized void sendMessage(String message, boolean isLast) {
try {
this.session.getBasicRemote().sendText(message, isLast);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public Session getSession() {
return session;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
}
这里是写了一个管理类，可以向所有的连接或者个别连接发送请求。
package com.haogenmin.websocket.manager.impl;
import com.haogenmin.websocket.manager.IWebSocketManager;
import com.haogenmin.websocket.service.IWebSocketServer;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* @author ：HaoGenmin
* @Title :WebSocketManager
* @date ：Created in 2020/6/13 16:57
* @description：
*/
public class WebSocketManager implements IWebSocketManager {
private static final WebSocketManager instance = new WebSocketManager();
private WebSocketManager() {
}
public static WebSocketManager getInstance() {
return instance;
}
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSocketManager.class);
// 存放客户端的socket
private ConcurrentHashMap webSocketMap = new ConcurrentHashMap();
@Override
public int getOnlineCount() {
return webSocketMap.size();
}
@Override
public void sendMessageToAll(String message) {
for (Map.Entry entry : webSocketMap.entrySet()) {
IWebSocketServer webSocketServer = entry.getValue();
if (webSocketServer.getSession().isOpen()) {
webSocketServer.sendMessageAsync(message);
} else {
logger.info("与账号" + entry.getKey() + "的websocket连接已经关闭，执行删除连接操作！");
webSocketMap.remove(entry.getKey(), entry.getValue());
}
}
}
@Override
public void sendMessageToOne(String userId, String message) {
IWebSocketServer webSocketServer = webSocketMap.get(userId);
if (webSocketServer == null) {
logger.info("没有与账号" + userId + "的websocket连接！");
return;
}
if (webSocketServer.getSession().isOpen()) {
webSocketServer.sendMessageAsync(message);
} else {
logger.info("与账号" + userId + "的websocket连接已经关闭，执行删除连接操作！");
webSocketMap.remove(userId);
}
}
@Override
public void addWebSocketServer(String userId, IWebSocketServer webSocketServer) {
webSocketMap.put(userId, webSocketServer);
}
@Override
public void removeWebSocketServer(String userId) {
webSocketMap.remove(userId);
}
}
前端代码
前端的一个样例，通过reconnecting-websocket.js包实现了断线重连。这里给出GitHub上的地址，相关设置可参考使用文档。
https://github.com/pladaria/reconnecting-websocket
简易聊天Demo
简易聊天demo
源码目录
使用方法说明：
第一步：注意，自己的项目的包也要扫描，不然自己写的东西不会被spring纳入容器。
第二步：
第三步：发送消息给客户端
WebSocketManager.getInstance().sendMessageToAll("hello");
WebSocketManager.getInstance().sendMessageToOne("55","hello");结束。
如果您觉得对您有帮助的话，请点个赞鼓励一下,感谢。
源码：https://github.com/haogenmin/websocket