基于springboot的websocket聊天室

2022-08-07 22:24:35

一、概述

1.Http

#http简介

HTTP是一个应用层协议，无状态的,端口号为80。主要的版本有1.0/1.1/2.0.

#http1.0/1.1/2.0

1.HTTP/1.* 一次请求-响应，建立一个连接，用完关闭；

2.HTTP/1.1 串行化单线程处理，可以同时在同一个tcp链接上发送多个请求，但是只有响应是有顺序的，只有上一个请求完成后，下一个才能响应。一旦有任务处理超时等，后续任务只能被阻塞(线头阻塞)；

3.HTTP/2 并行执行。某任务耗时严重，不会影响到任务正常执行

2.WebSocket

#WebSocket简介

Websocket是html5提出的一个协议规范，是为解决客户端与服务端实时通信。本质上是一个基于tcp，先通过HTTP/HTTPS协议发起一条特殊的http请求进行握手后创建一个用于交换数据的TCP连接.WebSocket同HTTP一样也是应用层的协议，但是它是一种双向通信协议。

#WebSocket连接过程

1. 浏览器、服务器建立TCP连接，三次握手。这是通信的基础，传输控制层，若失败后续都不执行。

2. TCP连接成功后，浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。（开始前的HTTP握手）

3. 服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据。

4. 当收到了连接成功的消息后，通过TCP通道进行传输通信。

#WebSocket优势

浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送, 在

建立连接之后，双方可以在任意时刻，相互推送信息。同时，服务器与客户端之间交换的头信息很小。

3.Socket

#socket简介

Socket并不是一个协议，而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

#socket作用

当两台主机通信时，必须通过Socket连接，Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。

4.WebSocket 和 Http

#相同点

1. 都是一样基于TCP的，都是可靠性传输协议。

2. 都是应用层协议。

#不同点

1. WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。

2. WebSocket是需要握手进行建立连接的

#联系

WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。但是建立之后，在真正传输时候是不需要HTTP协议的。

5.WebSocket 和 Socket

#区别

Socket是传输控制层协议，WebSocket是应用层协议。

6.长连接，短连接

#短连接

连接->传输数据->关闭连接

HTTP是无状态的，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。

也可以这样说：短连接是指SOCKET连接后发送后接收完数据后马上断开连接。

#长连接

连接->传输数据->保持连接 -> 传输数据-> ... ->关闭连接。

长连接指建立SOCKET连接后不管是否使用都保持连接，但安全性较差。

7.http和websocket的长连接区别

HTTP1.1通过使用Connection:keep-alive进行长连接，HTTP 1.1默认进行持久连接。在一次 TCP 连接中可以完成多个 HTTP 请求，但是对每个请求仍然要单独发 header，Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。这种长连接是一种“伪链接”

websocket的长连接，是一个真的全双工。长连接第一次tcp链路建立之后，后续数据可以双方都进行发送，不需要发送请求头。

keep-alive双方并没有建立正真的连接会话，服务端可以在任何一次请求完成后关闭。WebSocket 它本身就规定了是正真的、双工的长连接，两边都必须要维持住连接的状态

传统 HTTP 请求响应客户端服务器交互图

WebSocket 模式客户端与服务器的交互图

二、WebSocket请求报文和Http的差别

1.响应头

HTTP/1.1 101

Upgrade: websocket

Connection: upgrade #协议升级成功

Sec-WebSocket-Accept: IiuAbVCofO973oDeSggnpHFjLeU= #服务端处理之后的key

Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate #扩展协议

Date: Fri, 02 Aug 2019 03:29:14 GMT

2.请求头

Host: xiajibagao.top:8080 #升级协议的服务主机地址端口

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:66.0) Gecko/20100101 Firefox/66.0

Accept: */*

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2

Accept-Encoding: gzip, deflate

Sec-WebSocket-Version: 13 #当前WebSocket协议版本号

Origin: http://xiajibagao.top:8080

Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate

Sec-WebSocket-Key: wJfIzjPgehJrCXmKSvL8cQ== #连接凭证，客户端将这个key发送给服务器，服务器将这个key进行处理，将处理后的key返回给客户端，客户端根据这个key是否正确来判断是否建立连接。

Connection: keep-alive, Upgrade

Cookie: UM_distinctid=16c31bfc8219-0079038beea7fb-4c312c7c-144000-16c31bfc8226a3; CNZZDATA1277674304=827412020-1564198032-%7C1564319195

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade: websocket #通知服务器协议升级为WebSocket

三、基于springboot的简单聊天室

1.新建index.html

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

    <head>

        <meta charset="UTF-8">

        <title>这是一个聊天室</title>

        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">

        <!-- 最新版本的 Bootstrap 核心 CSS 文件 -->

        <link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@3.3.7/dist/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-BVYiiSIFeK1dGmJRAkycuHAHRg32OmUcww7on3RYdg4Va+PmSTsz/K68vbdEjh4u" crossorigin="anonymous">

        <!-- 最新的 Bootstrap 核心 JavaScript 文件 -->

        <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@3.3.7/dist/js/bootstrap.min.js" integrity="sha384-Tc5IQib027qvyjSMfHjOMaLkfuWVxZxUPnCJA7l2mCWNIpG9mGCD8wGNIcPD7Txa" crossorigin="anonymous"></script>

        <style>

            #showarea{

                border:1px solid darkgrey;

                border-radius:10px;

                min-height: 350px;

                padding: 10px;

            }

        </style>

    </head>

    <body>

        <div class="container">

            <div class="row">

                <br />

                <div class="col-sm-4">

                    <div class="form-group">

                        <!--用户名-->

                        <input type="text" class="form-control" value="匿名" id="username">

                        <br />

                        <!--聊天内容-->

                        <textarea value="输入聊天内容" rows="10" class="form-control" id="sendarea"></textarea>

                        <br />

                        <!--提交按钮-->

                        <button class="btn btn-block btn-success" onclick="submitmsg()">发送</button>

                    </div>

                </div>

                <div class="col-sm-8">

                    <!--消息列表展示区-->

                    <div id="showarea">

                    </div>

                </div>

            </div>

        </div>

    </body>

</html>

2.页面的js

<script>

    //当打开页面时新建WebSocket连接

    var host = window.location.host;

    var url = "ws://"+host+"/webchat/chat";//访问到后台项目注解所在的类

    var ws = new WebSocket(url); //new一个新ws对象，new完即新建立一条“管道”

	/**

    *ws.onopen方法，当连接建立成功后触发

    */

    ws.onopen=function(){

        onsole.log("连接成功！");

    };

    /**

    *发送消息给服务器

    */

    function submitmsg() {

            //获取用户名和要发送的消息

            var username = document.getElementById("username").value;

            var sendarea = document.getElementById("sendarea").value;

            //转换为json字符串

            var jsonmsg ={

                username:username,

                sendarea:sendarea,

                time:new Date()

            }

            //发送消息

            ws.send(JSON.stringify(jsonmsg));

        }

    /**

    *从服务器接收消息

    *ws.onmessage方法，当后台接受发送信息时触发

    */

	ws.onmessage = function(evn){

        //转换为json字符串

        var jsonobj = eval(JSON.parse(evn.data));

	    //往页面插入消息

        var msg = document.createElement("h4");

        context = jsonobj.username+'&nbsp;&nbsp;'+getDate(jsonobj.time)+'<br />'+jsonobj.sendarea

        msg.innerHTML=context;

        var showareadiv = document.getElementById("showarea");

        showareadiv.appendChild(msg);

    };

    /**

    *ws.onclose方法，当窗口关闭，会话结束时触发

    */

    ws.onclose = function(){

        onsole.log("关闭连接");

    };

    /*日期转换*/

    function getDate(time){

        var date = new Date(time);

        Year = date.getFullYear();

        Month = date.getMonth();

        Day = date.getDay();

        time = Year+"-"+getZero(Month)+"-"+getZero(Month);

        return time;

    }

    /*日期补零*/

    function getZero(num){

        if(parseInt(num) < 10 ){

        num = "0" + num;

        }

        return num;

    }

</script>

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

    <title>Title</title>

</head>

<body>

    <!-- 点击按钮，提交文本框内内容 -->

    <button onclick="send()">open</button>

    <input type="text" value="输入点什么" id="textarea">

    <script type="text/javascript">

        var host = window.location.host; //获取地址

        var url = "ws://"+host+"/websocket/echo";//访问到后台项目注解所在的类

        var ws = new WebSocket(url);//new一个新ws对象，new完即新建立一条“管道”

        //当连接建立成功后触发

        ws.onopen=function(){

            onsole.log("连接成功！");

        };

        //当窗口关闭，会话结束时触发

        ws.onclose = function(){

            onsole.log("关闭连接");

        };

        //当后台接受发送信息时触发

        ws.onmessage = function(evn){

            alert(evn.data);

        };

		//当点击按钮时提交信息

        function send() {

            var msg = document.getElementById("textarea").value;

            ws.send(msg);

        }

    </script>

</body>

</html>

3.添加依赖

<dependencies>

    <!--使用自带的tomcat-->

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>

        <scope>provided</scope>

    </dependency>

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

    </dependency>

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>

    </dependency>

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

        <scope>test</scope>

    </dependency>

    <dependency>

        <groupId>com.alibaba</groupId>

        <artifactId>fastjson</artifactId>

        <version>1.2.58</version>

    </dependency>

</dependencies>

4.Controller

package com.huang.socketserver;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.websocket.OnClose;

import javax.websocket.OnMessage;

import javax.websocket.OnOpen;

import javax.websocket.Session;

import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

import java.io.IOException;

import java.util.HashSet;

import java.util.Set;

/**

 * Author：huang

 * Date：2019-08-02 22:35

 * Description：<描述>

 */

//

@ServerEndpoint("/chat")

@RestController

public class ChatSocket {

    //定义一个全局变量集合sockets,用户存放每个登录用户的通信管道

    private static Set<ChatSocket> sockets = new HashSet<ChatSocket>();

    //定义一个全局变量Session,用于存放登录用户

    private Session session;

    /**

    *@OnOpen注解

    *注解下的方法会在连接建立时运行

    */

    @OnOpen

    public void open(Session session){

        System.out.println("建立了一个socket通道" + session.getId());

        this.session = session;

        //将当前连接上的用户session信息全部存到scokets中

        sockets.add(this);

    }

    /**

    *@OnMessage注解

    *注解下的方法会在前台传来消息时触发

    */

    @OnMessage

    public void getmes(Session session,String jsonmsg){

        broadcast(sockets,jsonmsg);

    }

    /**

    *@OnClose注解

    *注解下的方法会在连接关闭时运行

    */

    @OnClose

    public void close(Session session){

        //移除退出登录用户的通信管道

        sockets.remove(this);

        System.out.println(session.getId()+"退出了会话！");

    }

    /**

    *广播消息

    */

    public void broadcast(Set<ChatSocket> sockets , String msg){

        //遍历当前所有的连接管道，将通知信息发送给每一个管道

        for(ChatSocket socket : sockets){

            try {

                //通过session发送信息

                System.out.println("发送给管道"+socket.session.getId());

                socket.session.getBasicRemote().sendText(msg);

            } catch (IOException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

package com.huang.websocket;

import javax.websocket.OnClose;

import javax.websocket.OnMessage;

import javax.websocket.OnOpen;

import javax.websocket.Session;

import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

import java.io.IOException;

@ServerEndpoint(value = "/echo")

public class echoSocket {

    public echoSocket() {

        System.out.println("新对象！");

    }

    /**

    *@OnOpen注解

    *注解下的方法会在连接建立时运行

    */

    @OnOpen

    public void open(Session session){

        //一个session代表一个通信会话

        //通过sessionid区分每一个会话

        System.out.println("连接成功");

        System.out.println(session.getId());

    }

    /**

    *@OnClose注解

    *注解下的方法会在连接关闭时运行

    */

    @OnClose

    public void close(Session session){

        System.out.println("关闭"+session.getId());

    }

    /**

    *@OnMessage注解

    *注解下的方法会在前台传来消息是触发

    */

    @OnMessage

    public void getmes(Session session,String msg){

        System.out.println("客户端："+msg);

        try {

            //向请求服务器的会话发送消息

            session.getBasicRemote().sendText("服务器：你发来的消息是-"+msg);

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

五、运行效果

搞定！

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参考：https://www.cnblogs.com/ricklz/p/11108320.html

参考：https://www.cnblogs.com/Javi/p/9303020.html

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码农公寓

一、概述

1.Http

2.WebSocket

3.Socket

4.WebSocket 和 Http

5.WebSocket 和 Socket

6.长连接，短连接

7.http和websocket的长连接区别

二、WebSocket请求报文和Http的差别

1.响应头

2.请求头

三、基于springboot的简单聊天室

1.新建index.html

2.页面的js

3.添加依赖

4.Controller

五、运行效果

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