使用WebSocket构建实时聊天

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舒适还明净的海鸥i
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HTTP协议的生命周期是通过Request和Response来界定的,而Response是被动的(服务端不能主动与客户端通信),收到 一次请求才会返回一次响应。而当服务端需要主动和客户端进行通信,或者需要建立全双工通信(保持在一个连接中)时,HTTP就力不从心了。
在Websocket出现之前,实现全双工通信的方式主要是ajax轮询和long poll,这样是非常消耗性能的。

WebSocket是HTML5 新增加的特性之一,目前主流浏览器大都提供了对其的支持。其特点是可以在客户端和服务端之间建立全双工通信,一些特殊场景,例如实时通信、在线游戏、多人协作等,WebSocket都可以作为解决方案。
Spring自4.0版本后增加了WebSocket支持,本例就使用Spring WebSocket构建一个简单实时聊天的应用。

Spring WebSocket提供了一个WebSocketHandler接口,这个接口提供了WebSocket连接建立后生命周期的处理方法。

WebSocketSession不同于HttpSession,每次断开连接(正常断开或发生异常断开)都会重新起一个WebSocketSession。
这个抽象类提供了一系列对WebSocketSession及传输消息的处理方法:

spring WebSocket提供了四种WebSocketMessage的实现:TextMessage(文本类消息)、BinaryMessage(二进制消息)、PingMessage、PongMessage(后两者用于心跳检测,在一端收到了Ping消息的时候,该端点必须发送Pong消息给对方,以检测该连接是否存在和有效)。

HandshakeInterceptor接口是WebSocket连接握手过程的拦截器,通过实现该接口可以对握手过程进行管理。值得注意的是,beforeHandshake中的attributes与WebSocketSession中通过getAttributes();返回的Map是同一个Map,我们可以在其中放入一些用户的特定信息。

通过实现WebSocketConfigurer接口,可以注册相应的WebSocket处理器、路径、允许域、SockJs支持。

url为指定的WebSocket注册路径,当协议为http时,使用ws://,当协议为https,使用wss://。

onmessage的event对象:

可以看出,应使用event.data获取服务端发送的消息。

有的浏览器不支持WebSocket,使用SockJs可以模拟WebSocket。

以下使用WebSocket构建一个实时聊天应用。
1.客户端与服务端通信只使用TextMessage(文本类消息),客户端只能发送聊天文本,服务端可以单播和广播消息,包括聊天文本、上线、下线、掉线、用户列表信息、认证信息和服务器时间。
2.以HttpSession来唯一区别用户,而不是WebSocketSession。
3.核心思路是当新的WebSocketSession建立时,将其加入一个集合,当该session失效时(close、error)将其从集合中删除,当服务端需要单播或广播消息时,以这个集合为根据。

新建Spring Boot项目,添加必要依赖。

(其实在WebSocket中已经没有了请求、响应之分,但习惯上将客户端发送的消息称为请求,服务端发送的消息称为响应)

从chrome的WS控制台,我们可以看到发送的信息

通过setAllowedOrigins(String... origins);方法可以限制访问,查看WebSocket Request Headers的Origin属性:

这种限制与限制跨域是类似的,不同的是端口号不在其限制范围内。可以通过setAllowedOrigins("*");的方式设置允许所有域。

使用WebSocket构建实时聊天

苦逼的IE同志说不出话来,只算到IE11可能不支持WebSocket,没想到他其实是不支持contenteditable="plaintext-only"(后来又发现火狐也不支持)。

WebSocket是一个长连接,需要心跳检测机制来判断服务端与客户端之间建立的WebSocket连接是否存在和有效。当服务端断开连接时,客户端会立马断开连接,并调用websocket.close,而当客户端出现中断网络连接的情况,服务端不会立马作出反应(Spring WebSocket不会),而是过一段时间(推测是几分钟)后才将这个断掉的WebSocketSession踢出。

使用WebSocket构建实时聊天

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