详解Tomcat7中WebSocket初探

服务器 2024/12/24 佚名

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HTML5中定义了WebSocket规范，该规范使得能够实现在浏览器端和服务器端通过WebSocket协议进行双向通信。

在Web应用中一个常见的场景是Server端向Client端推送某些消息，要实现这项功能，按照传统的思路可以有以下可选方案:

Ajax + 轮询：这种方案仅仅是一个模拟实现，本质还是HTTP请求响应的模式，由于无法预期什么时候推送消息，造成很多无效的请求；
通过 Flash等第三方插件：这种方式能够实现双向通信，但有一个前提条件就是依赖第三方插件，而在移动端浏览器大多数都不支持Flash.

随着Html5技术的普及，主流浏览器对HTML5标准的支持越来越好，利用浏览器原生支持WebSocket就可以轻松的实现上面的功能。只需要在浏览器端和服务器端建立一条WebSocket连接，就可以进行双向同时传递数据。相比于传统的方式，使用WebSocket的优点显而易见了：

主动的双向通信模式：相对于使用Ajax的被动的请求响应模式，主动模式下可以节省很多无意义的请求；
浏览器原生支持：简化了编程环境和用户环境，不依赖第三方插件；
高效省流量：以数据帧的方式进行传输，抛弃了HTTP协议中请求头，直接了当.

那么在实际中如何建立WebSocket连接？在浏览器端和服务器端如何针对WebSocket编程？

就此问题，下文描述了建立WebSocket连接的过程，浏览器端WebSocket接口，并以Tomcat 7 为例在服务器端编写WebSocket服务。

1. 建立WebSocket连接过程

关于WebSocket规范和协议参考 http://www.websocket.org/aboutwebsocket.html

设计WebSocket协议的一个重要原则就是能和现有的Web方式和谐共处，建立WebSocket连接是以HTTP请求响应为基础的，这个过程为 WebSocket握手 .

图下所示为一个WebSocket建立连接的请求和响应过程：

此处稍作解释一下：

浏览器向服务器发送一个 Upgrade 请求头，告诉服务器 “我想从 HTTP 协议切换到 WebSocket 协议”；
服务器端收到请求，如果支持 WebSocket ，则返回pUpgrade响应头，表示“我支持WebSocket协议，可以切换”；
浏览器接收响应头，从原来的HTTP协议切换WebSocket协议，WebSocket连接建立起来.

WebSocket连接建立在原来HTTP所使用的TCP/IP通道和端口之上，也就是说原来使用的是8080端口，现在还是使用8080端口，而不是使用新的TCP/IP连接。

数据帧传输支持Text和Binary两种方式：在使用Text方式时，以0x00为起始点，以0xFF结束，数据以UTF-8编码置于中间；对于Binary方式则没有结束标识，而是将数据帧长度置于数据前面。

2. 浏览器端 WebSocket编程接口

在浏览器端使用WebSocket之前，需要检测浏览器是否支持WebSocket，代码如下：

var socket=null; 
window.WebSocket = window.WebSocket || window.MozWebSocket; 
if (!window.WebSocket) { alert('Error: WebSocket is not supported .'); } 
else{ socket = new WebSocket('ws://...');}

Websocket接口定义如下：

interface WebSocket : EventTarget { 
 readonly attribute DOMString url; 
 // ready state 
 const unsigned short CONNECTING = 0; 
 const unsigned short OPEN = 1; 
 const unsigned short CLOSING = 2; 
 const unsigned short CLOSED = 3; 
 readonly attribute unsigned short readyState; 
 readonly attribute unsigned long bufferedAmount; 
 // networking 
 attribute EventHandler onopen; 
 attribute EventHandler onerror; 
 attribute EventHandler onclose; 
 readonly attribute DOMString extensions; 
 readonly attribute DOMString protocol; 
 void close([Clamp] optional unsigned short code, optional DOMString reason); 
 // messaging 
 attribute EventHandler onmessage; 
 attribute DOMString binaryType; 
 void send(DOMString data); 
 void send(Blob data); 
 void send(ArrayBuffer data); 
 void send(ArrayBufferView data); 
};

从上面定义中可以很清晰的看出：

通过send（）发向服务器送数据；
通过close（）关闭连接；
通过注册事件函数 onopen，onerror，onmessage，onclose 来处理服响应.

在index.jsp中编写编写代码如下：

<!DOCTYPE HTML> 
<html> 
<head> 
<title>WebSocket demo</title> 
<style> 
body {padding: 40px;} 
#outputPanel {margin: 10px;padding:10px;background: #eee;border: 1px solid #000;min-height: 300px;} 
</style> 
</head> 
<body> 
<input type="text" id="messagebox" size="60" /> 
<input type="button" id="buttonSend" value="Send Message" /> 
<input type="button" id="buttonConnect" value="Connect to server" /> 
<input type="button" id="buttonClose" value="Disconnect" /> 
<br> 
<% out.println("Session ID = " + session.getId()); %> 
<div id="outputPanel"></div> 
</body> 
<script type="text/javascript"> 
 var infoPanel = document.getElementById('outputPanel'); // 输出结果面板 
 var textBox = document.getElementById('messagebox'); // 消息输入框 
 var sendButton = document.getElementById('buttonSend'); // 发送消息按钮 
 var connButton = document.getElementById('buttonConnect');// 建立连接按钮 
 var discButton = document.getElementById('buttonClose');// 断开连接按钮 
 // 控制台输出对象 
 var console = {log : function(text) {infoPanel.innerHTML += text + "<br>";}}; 
 // WebSocket演示对象 
 var demo = { 
  socket : null, // WebSocket连接对象 
  host : '',  // WebSocket连接 url 
  connect : function() { // 连接服务器 
   window.WebSocket = window.WebSocket || window.MozWebSocket; 
   if (!window.WebSocket) { // 检测浏览器支持 
    console.log('Error: WebSocket is not supported .'); 
    return; 
   } 
   this.socket = new WebSocket(this.host); // 创建连接并注册响应函数 
   this.socket.onopen = function(){console.log("websocket is opened .");}; 
   this.socket.onmessage = function(message) {console.log(message.data);}; 
   this.socket.onclose = function(){ 
    console.log("websocket is closed ."); 
    demo.socket = null; // 清理 
   }; 
  }, 
  send : function(message) { // 发送消息方法 
   if (this.socket) { 
    this.socket.send(message); 
    return true; 
   } 
   console.log('please connect to the server first !!!'); 
   return false; 
  } 
 }; 
 // 初始化WebSocket连接 url 
 demo.host=(window.location.protocol == 'http:') "htmlcode">

package websocket; 
 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 
import org.apache.catalina.websocket.StreamInbound; 
import org.apache.catalina.websocket.WebSocketServlet; 
 
public class HelloWebSocketServlet extends WebSocketServlet { 
 private static final long serialVersionUID = 1L; 
 
 private final AtomicInteger connectionIds = new AtomicInteger(0); 
 @Override 
 protected StreamInbound createWebSocketInbound(String arg0, 
   HttpServletRequest request) { 
  return new HelloMessageInbound(connectionIds.getAndIncrement(), request 
    .getSession().getId()); 
 } 
} 





package websocket; 
 
import java.io.IOException; 
import java.io.InputStream; 
import java.io.Reader; 
import java.nio.CharBuffer; 
import org.apache.catalina.websocket.StreamInbound; 
import org.apache.catalina.websocket.WsOutbound; 
 
public class HelloMessageInbound extends StreamInbound { 
 
 private String WS_NAME; 
 private final String FORMAT = "%s : %s"; 
 private final String PREFIX = "ws_"; 
 private String sessionId = ""; 
 
 public HelloMessageInbound(int id, String _sessionId) { 
  this.WS_NAME = PREFIX + id; 
  this.sessionId = _sessionId; 
 } 
 
 @Override 
 protected void onTextData(Reader reader) throws IOException { 
  char[] chArr = new char[1024]; 
  int len = reader.read(chArr); 
  send(String.copyValueOf(chArr, 0, len)); 
 } 
 
 @Override 
 protected void onClose(int status) { 
  System.out.println(String.format(FORMAT, WS_NAME, "closing ......")); 
  super.onClose(status); 
 } 
 
 @Override 
 protected void onOpen(WsOutbound outbound) { 
  super.onOpen(outbound); 
  try { 
   send("hello, my name is " + WS_NAME); 
   send("session id = " + this.sessionId); 
  } catch (IOException e) { 
   e.printStackTrace(); 
  } 
 } 
 
 private void send(String message) throws IOException { 
  message = String.format(FORMAT, WS_NAME, message); 
  System.out.println(message); 
  getWsOutbound().writeTextMessage(CharBuffer.wrap(message)); 
 } 
 
 @Override 
 protected void onBinaryData(InputStream arg0) throws IOException { 
 } 
} 



在Web.xml中进行Servlet配置：




<"1.0" encoding="UTF-8"?> 
<web-app version="3.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
 xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
 http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"> 
 <display-name>websocket demo</display-name> 
 <servlet> 
  <servlet-name>wsHello</servlet-name> 
  <servlet-class>websocket.HelloWebSocketServlet</servlet-class> 
 </servlet> 
 <servlet-mapping> 
  <servlet-name>wsHello</servlet-name> 
  <url-pattern>/websocket/say</url-pattern> 
 </servlet-mapping> 
 
 <welcome-file-list> 
  <welcome-file>index.jsp</welcome-file> 
 </welcome-file-list> 
</web-app>


4. 结果




这里看到 WebSocket建立的连接所访问的Session和HTTP访问的Session是一致的。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

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昨天有一位朋友在大神群里分享，自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。

这里面让他访问的是一个国服的战网网址，com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后，确实是网易的网址，也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情，因为以前都没有出现这样的情况，现在突然提示跳转到国服战网的网址，是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢？

更新日志

2024年12月24日

详解Tomcat7中WebSocket初探

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