WebSocket——相关介绍以及后端配置

一、WebSocket介绍：

        WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，旨在改进客户端和服务器之间的实时通信。以下是关于WebSocket的详细介绍：

1、定义与标准

• WebSocket是独立的、创建在TCP上的协议，通过HTTP/1.1协议的101状态码进行握手。
• WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。

2、工作原理

• WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。
• 在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

3、特点

1. 实时性：由于协议是全双工的，服务器可以随时主动给客户端下发数据，相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少。
2. 较少的控制开销：在连接创建后，服务器和客户端之间交换数据时，用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下，对于服务器到客户端的内容，此头部大小只有2至10字节（和数据包长度有关）；对于客户端到服务器的内容，此头部还需要加上额外的4字节的掩码。
3. 保持连接状态：与HTTP不同的是，Websocket需要先创建连接，这就使得其成为一种有状态的协议，之后通信时可以省略部分状态信息。
4. 更好的二进制支持：Websocket定义了二进制帧，相对HTTP，可以更轻松地处理二进制内容。
5. 跨域支持：WebSocket协议可以跨域使用，允许不同源的客户端与服务器进行通信。

4、用途

        WebSocket特别适合需要连续数据交换的服务，如网络游戏、实时交易系统、在线聊天应用、实时协作编辑、实时数据展示、在线游戏、实时地图应用、在线投票系统、实时监控系统以及实时消息推送等。

5、帧结构

        WebSocket的通信以帧为单位进行，帧的结构包括RSV1、RSV2、RSV3（默认为0，仅当使用extension扩展时，有扩展决定其值）、opcode（帧的类型）、FIN（表示消息的结尾）以及消息长度等内容。

二、WebSocket后端配置：

step1：首先是依赖下载：

        下面是一般项目的常用依赖：

<dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.12</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>2.0.25</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.14.0</version></dependency><dependency><groupId>com.auth0</groupId><artifactId>java-jwt</artifactId><version>4.3.0</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.dom4j</groupId><artifactId>dom4j</artifactId><version>2.1.3</version></dependency><dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.10</version></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web-services</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>3.0.3</version></dependency><dependency><groupId>com.mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-j</artifactId><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter-test</artifactId><version>3.0.3</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.assertj</groupId><artifactId>assertj-core</artifactId></dependency></dependencies>

step2：然后是定义配置类：

        GetHttpSession：

package com.example.cqcrhouduan.config;import jakarta.servlet.http.HttpSession;
import jakarta.websocket.HandshakeResponse;
import jakarta.websocket.server.HandshakeRequest;
import jakarta.websocket.server.ServerEndpointConfig;public class GetHttpSession extends ServerEndpointConfig.Configurator {@Overridepublic void modifyHandshake(ServerEndpointConfig sec, HandshakeRequest request, HandshakeResponse response){// 获取httpSession对象HttpSession httpSession = (HttpSession) request.getHttpSession();// 将httpSession保存起来sec.getUserProperties().put(HttpSession.class.getName(),httpSession);}
}

        WebsocketConfig：

package com.example.cqcrhouduan.config;import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;@Configuration
public class WebsocketConfig {@Beanpublic ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){return new ServerEndpointExporter();}
}

 step3：然后是定义相关工具和信息类：

        Message：

package com.example.cqcrhouduan.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Message {private String toName;private String message;
}

         MessageUtil:

package com.example.cqcrhouduan.pojo;import com.alibaba.fastjson.JSON;public class MessageUtil {public static String getMessage(boolean isSystemMessage,String fromName,Object message){ResultMessage result = new ResultMessage();result.setSystem(isSystemMessage);result.setMessage(message);if(fromName != null){result.setFormName(fromName);}return JSON.toJSONString(result);}
}

        ChatEndPoint：

package com.example.cqcrhouduan.pojo;import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.example.cqcrhouduan.config.GetHttpSession;
import jakarta.servlet.http.HttpSession;
import jakarta.websocket.*;
import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;@ServerEndpoint(value = "/chat",configurator = GetHttpSession.class)
@Component
public class ChatEndPoint {private  static final Map<String,Session> onlineUser = new ConcurrentHashMap<>();private  HttpSession httpSession;@OnOpenpublic void onOpen(Session session, EndpointConfig config){this.httpSession = (HttpSession) config.getUserProperties().get(HttpSession.class.getName());String user = (String) this.httpSession.getAttribute("user");// 1、将session进行保存onlineUser.put(user,session);// 2、广播消息，将所有登录的用户推送给所有的用户String message = MessageUtil.getMessage(true,null,getFriends());broadcastAllUser(message);}private void broadcastAllUser(String Message){try{// 遍历map集合Set<Map.Entry<String,Session>> entries = onlineUser.entrySet();for(Map.Entry<String,Session> entry : entries){// 获取所有用户对应的session对象Session session = entry.getValue();session.getBasicRemote().sendText(Message);}}catch (Exception e){// 记录日志等等}}public Set getFriends(){Set<String> set = onlineUser.keySet();return set;}@OnMessagepublic void opMessage(String message){try{// 将消息推送给指定的用户：Message msg = JSON.parseObject(message,Message.class);//获取 消息接收方的名称String toNmae = msg.getToName();String mes = msg.getMessage();Session session = onlineUser.get(toNmae);String user = (String) this.httpSession.getAttribute("user");String mess = MessageUtil.getMessage(false,user,mes);session.getBasicRemote().sendText(mess);}catch (Exception e){// log}}@OnClosepublic void onClose(Session session){String user = (String) this.httpSession.getAttribute("user");// 1.从onlinesUser中剔除当前用户onlineUser.remove(user);// 2.通知其它所有的用户String message = MessageUtil.getMessage(true,null,getFriends());broadcastAllUser(message);}
}

        ResultMessage：

package com.example.cqcrhouduan.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class ResultMessage {private  boolean System;private  String formName;private  Object Message;
}

 至此关于Socket利用session来获取信息的后端类的配置就全部完成了，后面将会继续提供前端的配置方法。<(￣︶￣)>！