WebSocket介绍和入门案例

一、WebSocket 详解

1. 定义与特点：

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。它允许客户端和服务器之间进行实时、双向的数据传输，克服了传统 HTTP 协议只能由客户端发起请求、服务器响应的单向通信模式的局限性。
特点包括低延迟、实时性强、减少不必要的网络流量和服务器资源消耗等。
HTTP协议和WebSocket协议对比：

HTTP是短连接
WebSocket是长连接
HTTP通信是单向的，基于请求响应模式（浏览器发送请求给服务器）
WebSocket支持双向通信
HTTP和WebSocket底层都是TCP连接

2. 工作原理：

建立连接：客户端向服务器发起 WebSocket 连接请求，该请求通过 HTTP 协议进行握手。如果服务器支持 WebSocket，它会返回一个特殊的 HTTP 响应，通知客户端可以将连接升级为 WebSocket 连接。
数据传输：一旦连接建立，客户端和服务器可以随时双向发送数据。数据以帧的形式进行传输，可以是文本数据或二进制数据。
连接关闭：任何一方都可以发送关闭连接的请求，关闭连接后双方不能再进行数据传输。

**思考**：既然WebSocket支持双向通信，功能看似比HTTP强大，那么我们是不是可以基于WebSocket开发所有的业务功能？

WebSocket缺点：

服务器长期维护长连接需要一定的成本
各个浏览器支持程度不一
WebSocket 是长连接，受网络限制比较大，需要处理好重连

结论：WebSocket并不能完全取代HTTP，它只适合在特定的场景下使用

3. 应用场景：

实时聊天应用：实现用户之间的即时通信，消息实时推送。
在线游戏：同步游戏状态，实时交互。
金融交易平台：实时显示股票价格、交易数据等。
监控系统：实时反馈系统状态、设备运行数据等。
弹幕的实现

二、入门案例

以下是一个使用 Java 和 Spring Boot 实现的简单 WebSocket 入门案例：

创建一个 Spring Boot 项目，并在项目的依赖管理文件（如 pom.xml）中添加 Spring Boot WebSocket 的依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>

配置 WebSocket：

创建一个配置类，用于配置 WebSocket 端点：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {@Overridepublic void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {registry.addHandler(sampleWebSocketHandler(), "/ws").setAllowedOrigins("*");}@Beanpublic SampleWebSocketHandler sampleWebSocketHandler() {return new SampleWebSocketHandler();}
}

创建 WebSocket 处理类：

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;@Component
public class SampleWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {private List<WebSocketSession> sessions = new ArrayList<>();@Overridepublic void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws IOException {// 当接收到客户端消息时，可以进行处理并向所有连接的客户端广播String payload = message.getPayload();for (WebSocketSession s : sessions) {s.sendMessage(message);}}@Overridepublic void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {// 当连接建立时，将 session 添加到列表中sessions.add(session);}@Overridepublic void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {// 当连接关闭时，从列表中移除 sessionsessions.remove(session);}
}

在前端页面中使用 WebSocket：

<!DOCTYPE html>
<html><head><script>var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws");socket.onmessage = function (event) {console.log(event.data);};function sendMessage() {var message = document.getElementById("messageInput").value;socket.send(message);}</script>
</head><body><input type="text" id="messageInput"><button onclick="sendMessage()">发送消息</button>
</body></html>