Tomcat实现WebSocket的方法

2019-10-18 15:45:57王冬梅

 WebSocket协议属于HTML5标准,越来越多浏览器已经原生支持WebSocket,它能让客户端和服务端实现双向通信。在客户端和服务器端建立一条WebSocket连接后,服务器端消息可直接发送到客户端,从而打破传统的请求响应模式,避免了无意义的请求。比如传统的方式可能会使用AJAX不断请求服务器端,而WebSocket则可以直接发送数据到客户端且客户端不必请求。同时,由于有了浏览器的原生支持,编写客户端应用程序也变得更加便捷且不必依赖第三方插件。另外,WebSocket协议摒弃了HTTP协议繁琐的请求头,而是以数据帧的方式进行传输,效率更高。

图为WebSocket协议通信的过程,首先客户端会发送一个握手包告诉服务器端我想升级成WebSocket,不知道你服务器端是否同意,这时如果服务器端支持WebSocket协议则会返回一个握手包告诉客户端没问题,升级已确认。然后就成功建立起了一条WebSocket连接,该连接支持双向通信,并且使用WebSocket协议的数据帧格式发送消息。

这里写图片描述

握手过程需要说明下,为了让WebSocket协议能和现有HTTP协议Web架构互相兼容,所以WebSocket协议的握手要基于HTTP协议,比如客户端会发送类似如下的HTTP报文到服务器端请求升级为WebSocket协议,其中包含的Upgrade: websocket就是告诉服务器端我想升级协议:

GET ws://localhost:8080/hello HTTP/1.1
Origin: http://localhost:8080
Connection: Upgrade
Host: localhost:8080
Sec-WebSocket-Key: uRovscZjNol/umbTt5uKmw==
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Version: 13

此时如果服务器端支持WebSocket协议,则它会发送一个同意客户端升级协议的报文,具体报文类似如下,其中Upgrade: websocket就是告诉客户端我同意你升级协议:

HTTP/1.1 101 WebSocket Protocol Handshake
Date: Fri, 10 Feb 2016 17:38:18 GMT
Connection: Upgrade
Server: Kaazing Gateway
Upgrade: WebSocket
Sec-WebSocket-Accept: rLHCkw/SKsO9GAH/ZSFhBATDKrU=

完成如上握手后,HTTP协议连接就被打破,接下去则是开始使用WebSocket协议进行双方通信,这条连接还是原来的那条TCP/IP连接,端口也还是原来的80或443。

下面举一个Tomcat中编写WebSocket的简单例子:

public class HelloWebSocketServlet extends WebSocketServlet {
private static List<MessageInbound> socketList = new ArrayList<MessageInbound>();
protected StreamInbound createWebSocketInbound(String subProtocol,HttpServletRequest request){
return new WebSocketMessageInbound();
}
public class WebSocketMessageInbound extends MessageInbound{
protected void onClose(int status){
super.onClose(status);
socketList.remove(this); 
}
protected void onOpen(WsOutbound outbound){
super.onOpen(outbound);
socketList.add(this);
}
@Override
protected void onBinaryMessage(ByteBuffer message) throws IOException {
}
@Override
protected void onTextMessage(CharBuffer message) throws IOException {
for(MessageInbound messageInbound : socketList){
CharBuffer buffer = CharBuffer.wrap(message);
WsOutbound outbound = messageInbound.getWsOutbound();
outbound.writeTextMessage(buffer);
outbound.flush(); 
}
}
}
}