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  • 基于springboot的websocket聊天室

    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！

    =====================================

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

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

    =====================================
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/Createsequence/p/11335655.html
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