Netty篇（WebSocket）
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一、简介
没有其他技术能够像WebSocket一样提供真正的双向通信，许多web开发者仍然是依赖于ajax的长轮询来
实现。（注：我认为长轮询是富于创造性和多功能性的，虽然这只是一个不太完美的解决办法（hack））
对Websocket缺少热情，也许是因为多年前他的安全性的脆弱，抑或者是缺少浏览器的支持，不管怎样，
这两个问题都已经被解决了。它的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动
向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。在WebSocket API中，浏览器
和服务器只需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
二、特点
Websocket是应用层第七层上的一个应用层协议，它必须依赖HTTP协议进行一次握手 ，握手成功后，数
据就直接从TCP通道传输，与HTTP无关了。Websocket的数据传输是frame形式传输的，比如会将一条消
息分为几个frame，按照先后顺序传输出去。
这样做会有几个好处：
- 建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。
- 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。
- 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
- 可以发送文本，也可以发送二进制数据。
- 没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
- 协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。
- 大数据的传输可以分片传输，不用考虑到数据大小导致的长度标志位不足够的情况。
- 和http的chunk一样，可以边生成数据边传递消息，即提高传输效率。
三、websock应用场景
既然http无法满足用户的所有需求，那么为之诞生的websocket必然有其诸多应用场景。
如：
- 实时显示网站在线人数
- 账户余额等数据的实时更新
- 多玩家网络游戏
- 多媒体聊天，如：聊天室
四、websocket案例
1. 服务端
public class WebSocketServer {
public static void main(String[] args) {
//创建线程组 负责接收
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
//线程组， 负责（读写）工作线程
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
//创建启动类
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
//指定启动的参数
bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) //option指的是bossGroup里面的可选项
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
//在通道的流水线上加入一个通道处理器
ch.pipeline().addLast("logging", new LoggingHandler())//设置log监听器，并且日志级别为debug，方便观察运行流程
.addLast("http-codec", new HttpServerCodec())//设置解码器
.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(65536))//聚合器，使用websocket会用到
.addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler())//用于大数据的分区传输
.addLast("hanlder", new WebSocketHandler());
}
});
System.out.println("===============服务器启动了==================");
try {
//启动的时候绑定端口，返回ChannelFuture，异步启动
ChannelFuture channelFuture = bootstrap.bind(8081).sync();
//添加监听器
channelFuture.addListener(new ChannelFutureListener() {
@Override
public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
if (future.isSuccess()) {
System.out.println("端口: 8081启动成功");
} else {
System.out.println("端口: 8081启动失败");
}
}
});
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}2. 处理器
public class WebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Object> {
//设置通道组
static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
//日志对象
private final Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass());
//创建握手对象
private WebSocketServerHandshaker handshaker;
/**
* 通道激活
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.debug(ctx.channel().remoteAddress()+"加入群聊");
group.add(ctx.channel());
}
/**
* 通道销毁
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
logger.debug(ctx.channel().remoteAddress()+"退出群聊");
group.add(ctx.channel());
}
/**
* 服务器读处理
* @param ctx
* @param msg
* @throws Exception
*/
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
logger.debug("收到消息");
if(msg instanceof FullHttpRequest){
//以http请求方式接入，升级websocket
handleHttpRequest(ctx, (FullHttpRequest) msg);
}
if(msg instanceof WebSocketFrame){
//处理websocket客户端的消息
handleWebSocketFrame(ctx, (WebSocketFrame) msg);
}
}
/**
* websocket处理
* @param ctx
* @param frame
*/
private void handleWebSocketFrame(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame){
Channel channel = ctx.channel();
if(frame instanceof CloseWebSocketFrame){
handshaker.close(channel, (CloseWebSocketFrame)frame.retain());
return;
}
if(frame instanceof PingWebSocketFrame){
channel.write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));
return;
}
if(frame instanceof TextWebSocketFrame){
String text = ((TextWebSocketFrame) frame).text();
logger.debug("服务端收到："+text);
TextWebSocketFrame tws = new TextWebSocketFrame(ctx.channel().remoteAddress()+"说:"+text);
group.writeAndFlush(tws);
}else{
logger.debug("不支持非文本格式");
throw new UnsupportedOperationException("不支持非文本格式"+ctx.channel().id());
}
}
/**
* http请求处理
* @param ctx
* @param req
*/
private void handleHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req) {
//如果请求解码失败，或者不是websocket
if(req.decoderResult().isFailure() || !"websocket".equals(req.headers().get("Upgrade"))){
sendHttpResponse(ctx, req, new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST));
return;
}
//创建websocket握手工厂
WebSocketServerHandshakerFactory factory = new WebSocketServerHandshakerFactory("ws://localhost:8081/websocket", null, false);
//创建新的握手
handshaker = factory.newHandshaker(req);
if(handshaker == null){
//不支持
WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedVersionResponse(ctx.channel());
}else{
//握手
handshaker.handshake(ctx.channel(), req);
}
}
//发送响应
private void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req, FullHttpResponse resp){
//如果响应码不是200
if(resp.status().code() != 200){
//创建错误状态码数据
ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(resp.status().toString(), CharsetUtil.UTF_8);
resp.content().writeBytes(buf);
buf.release();
}
//回写状态码
ChannelFuture channelFuture = ctx.channel().writeAndFlush(resp);
if(!HttpUtil.isKeepAlive(req) || resp.status().code() != 200){
channelFuture.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
}
}
}3. 页面端处理
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<script>
var socket;
//判断当前浏览器是否支持websocket
if(window.WebSocket) {
//go on
socket = new WebSocket("ws://localhost:7000/hello2");
//相当于channelReado, ev 收到服务器端回送的消息
socket.onmessage = function (ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "\n" + ev.data;
}
//相当于连接开启(感知到连接开启)
socket.onopen = function (ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = "连接开启了.."
}
//相当于连接关闭(感知到连接关闭)
socket.onclose = function (ev) {
var rt = document.getElementById("responseText");
rt.value = rt.value + "\n" + "连接关闭了.."
}
} else {
alert("当前浏览器不支持websocket")
}
//发送消息到服务器
function send(message) {
if(!window.socket) { //先判断socket是否创建好
return;
}
if(socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
//通过socket 发送消息
socket.send(message)
} else {
alert("连接没有开启");
}
}
</script>
<form onsubmit="return false">
<textarea name="message" style="height: 300px; width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="发生消息" onclick="send(this.form.message.value)">
<textarea id="responseText" style="height: 300px; width: 300px"></textarea>
<input type="button" value="清空内容" onclick="document.getElementById('responseText').value=''">
</form>
</body>
</html>五、参考文献
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_51226710/article/details/143674012
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