SocketWeb实现小小聊天室-编程知识

SocketWeb实现小小聊天室

消息推送的常见方式
- 轮询
- 长轮询
- SSE（server-sent event）：服务器发送事件
- WebSocket
- - WebSocket简介
  - WebSocket API
实现小小聊天室
- 实现流程
- 消息格式
- - 客户端-->服务端
  - 服务端-->客户端

消息推送的常见方式

轮询

浏览器以指定的时间间隔，向服务器发送HTTP请求，服务器将会实时地返回数据给浏览器。
例如，浏览器端可以定时每秒钟一次给后端发HTTP请求，服务端若有数据会实时返回给浏览器，浏览器通过前端展示出来。假设服务器端没有数据更新，则依然会返回一个空的数据。
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轮询的弊端：

易造成浏览器端数据更新的延迟
服务器需要不停地处理浏览器发过来的请求，即使没有数据更新也需要定时发送空数据，给服务器造成较大负担

长轮询

长轮询时浏览器会发出ajax请求（异步的javascript和xml请求），服务器端接收到请求后，会阻塞请求，直到有数据更新或者超时，才会返回。HTTP/1.1采用的长链接就是这种方式。
与轮询的区别就在于：若服务器端无数据更新，轮询会返回空数据，长轮询则会阻塞住，直到超时或数据更新，减少了返回的次数，也减轻了服务器的压力。
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SSE（server-sent event）：服务器发送事件

SSE会在服务器和客户端之间打开一个单向通道（服务器向浏览器传输），服务器响应的不再是一次性的数据包，而是text/event-stream类型的数据流信息，当服务器有数据变更时，将数据流式地传输到客户端。
例如浏览器请求下载一个大文件时，就会以流式传输源源不断下载数据到客户端。
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浏览器先发出请求，服务器响应并在二者之间打开一个单向通道，然后服务器开始向浏览器源源不断地传输流式数据，直到连接关闭。

WebSocket

WebSocket简介

WebSocket是一种基于TCP连接上进行全双工通信的协议。
（附HTTP协议工作模式：
http1.0：单工。因为是短连接，客户端发起请求之后，服务端处理完请求并收到客户端的响应后即断开连接
http1.1：半双工。默认开启长连接keep-alive，开启一个连接可发送多个请求
http2.0：全双工，允许服务端主动向客户端发送数据）
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客户端先发送HTTP请求，请求中包含一个upgrade:websocket字段，即请求将HTTP协议升级为websocket协议，服务端响应头状态为101，表示同意将HTTP协议升级成websocket协议。

切换为websocket协议后，就可以实现全双工通信了。服务器可以主动发数据给客户端，二者之间也可以同时互相发送消息。

WebSocket API

客户端API
现在HTML5已经支持websocket协议。

创建websocket对象：let ws = new WebSocket(URL);
websocket对象相关事件：
open 连接建立时触发：ws.open
message 客户端接收到服务器发送的数据时触发 ws.onmessage
close 连接关闭时触发 ws.onclose
websocket对象提供的方法
send()方法：通过websocket对象调用send()方法发送数据给服务端，参数即为要发送的数据

<script>let ws = new WebSocket("ws://localhost/chat");ws.open = function(){};es.onmessage = function(evt){//通过evt.data可以获取服务器发送的数据};ws.onclose = function(){};
</script>

服务端API
Tomcat从7.0.5开始支持WebSocket，并实现了Java WebSocket规范。
Java WebSocket应用由一系列的Endpoint组成。Endpoint是一个Java对象，代表了WebSocket链接的一端。
（例如，某用户用浏览器和服务端建立了websocket连接之后，服务器就会为该用户创建一个自己的Endpoint。即服务端会有和每个客户端一一对应的Endpoint）
所以，对于服务端来说，Endpoint可以视为是处理客户端具体websocket消息的一个接口，专门和某一个浏览器建立一对一的关系，处理其发送的消息，并返回消息等。

Endpoint对象在Websocket握手时创建，并在客户端与服务端链接过程中有效，最后在链接关闭时结束。

通常用注解式方式实现Endpoint，即定义一个POJO，并添加@ServerEndpoint相关注解。
在Endpoint接口中定义了与其生命周期相关的方法，注解式实现如下：

@OnOpen：当开启一个新的会话时调用，该方法是客户端与服务端握手成功后调用的方法
@OnClose：当会话关闭时调用
@OnError：当连接过程异常时调用

了解了Endpoint生命周期，接下来要开始数据传输了！
服务端接收客户端发送的数据：
定义Endpoint时，用@OnMessage注解指定接收消息的方法，收到消息后会自动执行；
服务端推送数据给客户端：
发送消息由RemoteEndpoint完成，其实例由Session维护。
发送消息有同步和异步两种方式：
同步：通过session,getBasicRemote获取同步消息发送的实例，然后调用其sendXxx()方法发送消息
异步：通过session,getAsyncRemote获取异步消息发送实例，然后调用其sendXxx()方法发送消息
（注：如sendText()就是发送文本数据）

@ServerEndpoint("/chat")
@Component
public class ChatEndpoint{@OnOpen//连接建立时被调用public void onOpen(Session session, EndpointConfig config){}@OnMessage//接收客户端发送的数据时被调用public void Message(String message){}@OnClose//连接关闭时调用public void onClose(Session session){}
}

Web浏览器和服务器建立websocket连接之后，OnOpen事件就会触发，onOpen方法就会自动执行。Tomcat会解析这些注解，然后传递onOpen方法中的参数。

实现小小聊天室

实现流程

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ws client：为客户端组件，即浏览器；login页面输入用户名密码登录后，会请求UserController里的方法；登录成功后，浏览器会向服务端发送websocket请求，触发OnOpen事件；在发送消息时，将消息推送到服务器端，触发OnMessage事件；当关闭连接时，触发OnClose事件；
UserController：用于登录请求的接收，校验用户名密码是否正确；用户名不为空即可，密码要求为123；登录成功后跳转到聊天室页面；
@OnOpen：OnOpen事件被触发后，在该方法中要记录session和httpsession，并广播消息；因为登录并建立会话之后，需要通知其他用户我已登录，并把最新的用户列表推送给所有的客户端；
@OnMessage：OnMessage事件被触发后，需要解析消息，并判断收消息的人是谁，最后把消息推送给指定的人；
@OnClose：Onclose事件被触发后，断开与客户端的连接。