Socket

Java 中的 Socket 与 WebSocket 都用于网络通信，但它们有不同的用途和实现方式。下面是 Java 的 Socket 和 WebSocket 的区别及其应用场景。

Java Socket

概述

Socket：Socket 是传统的网络通信方式，使用 TCP（传输控制协议）或 UDP（用户数据报协议）进行点对点通信。
API：Java 提供了 java.net 包中的 Socket 类和 ServerSocket 类来实现客户端和服务器之间的通信。

工作原理

建立连接：

客户端：创建一个 Socket 对象，连接到指定的服务器和端口。
服务器：创建一个 ServerSocket 对象，绑定到指定的端口，并监听客户端的连接请求。
数据传输：连接建立后，客户端和服务器可以通过输入输出流 (InputStream 和 OutputStream) 进行数据传输。

关闭连接：通信结束后，客户端和服务器都需要关闭连接。

####代码示例
客户端代码

import java.io.*;
import java.net.*;public class Client {public static void main(String[] args) {try {Socket socket = new Socket("localhost", 8080);PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));out.println("Hello Server");System.out.println("Server says: " + in.readLine());in.close();out.close();socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

服务器代码

import java.io.*;
import java.net.*;public class Server {public static void main(String[] args) {try {ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);System.out.println("Server is listening on port 8080");while (true) {Socket clientSocket = serverSocket.accept();System.out.println("Client connected");PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));String message = in.readLine();System.out.println("Client says: " + message);out.println("Hello Client");in.close();out.close();clientSocket.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

优势

低级控制：提供了对网络通信的底层控制，可以定制化通信协议。
灵活性：支持各种协议（如 TCP 和 UDP）和各种应用场景。

劣势

复杂性：需要手动处理连接的建立、数据的传输和连接的关闭。
实时性：不适合需要实时双向通信的场景，如实时聊天和在线游戏。

Java WebSocket

概述

WebSocket：WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议，适用于需要实时通信的 Web 应用。
API：Java 提供了 javax.websocket 包来实现 WebSocket 客户端和服务器。

工作原理

建立连接：

客户端向服务器发送一个 HTTP 请求，要求将连接升级为 WebSocket 连接。
握手：服务器同意升级连接，并返回一个 101 Switching Protocols 状态码。
数据传输：连接建立后，客户端和服务器可以在单个连接上相互发送文本或二进制数据包。

关闭连接：任何一方都可以随时关闭连接。

代码示例

客户端代码

import javax.websocket.*;
import java.net.URI;@ClientEndpoint
public class WebSocketClient {@OnOpenpublic void onOpen(Session session) {System.out.println("Connected to server");session.getAsyncRemote().sendText("Hello Server");}@OnMessagepublic void onMessage(String message) {System.out.println("Server says: " + message);}@OnClosepublic void onClose(Session session, CloseReason closeReason) {System.out.println("Connection closed: " + closeReason);}public static void main(String[] args) {WebSocketContainer container = ContainerProvider.getWebSocketContainer();try {URI uri = new URI("ws://localhost:8080/websocket");container.connectToServer(WebSocketClient.class, uri);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

服务端

import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;@ServerEndpoint("/websocket")
public class WebSocketServer {@OnOpenpublic void onOpen(Session session) {System.out.println("Client connected");}@OnMessagepublic void onMessage(String message, Session session) {System.out.println("Client says: " + message);try {session.getBasicRemote().sendText("Hello Client");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}@OnClosepublic void onClose(Session session, CloseReason closeReason) {System.out.println("Connection closed: " + closeReason);}
}

nodeJS WebSocket

在浏览器端，使用 WebSocket 非常简单。现代浏览器都内置了 WebSocket 支持。

// 创建 WebSocket 连接
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');// 连接打开事件
socket.addEventListener('open', function (event) {console.log('WebSocket is open now.');// 发送数据到服务器socket.send('Hello Server!');
});// 监听消息事件
socket.addEventListener('message', function (event) {console.log('Message from server ', event.data);
});// 监听关闭事件
socket.addEventListener('close', function (event) {console.log('WebSocket is closed now.');
});// 监听错误事件
socket.addEventListener('error', function (event) {console.error('WebSocket error observed:', event);
});

使用 ws 库可以轻松实现 WebSocket 服务器。

const WebSocket = require('ws');const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });wss.on('connection', function connection(ws) {console.log('Client connected');// 监听消息事件ws.on('message', function incoming(message) {console.log('received: %s', message);// 发送消息给客户端ws.send('Hello from server');});// 监听关闭事件ws.on('close', function close() {console.log('Client disconnected');});
});

优势

实时通信：提供了低延迟的双向通信(全双工通信)，适合需要实时交互的应用。
简化开发：API 更高层次，封装了连接建立、数据传输和连接关闭的细节。
高效性：在建立连接后，数据帧的开销较小，适合频繁的数据交换。

劣势

依赖 Web 环境：通常用于 Web 应用，需要在支持 WebSocket 的环境中使用。
较高资源消耗：持久连接会占用服务器资源。
防火墙问题：有些防火墙和代理服务器可能会阻止 WebSocket 连接。

vite中的WebSocket💫

Vite 提供了一种快速开发体验，其中包括浏览器的自动刷新（热模块替换，HMR）。Vite 内部通过 WebSocket 实现了这一功能，当代码发生变化时，Vite 会通知浏览器进行刷新。

主要步骤

1.启动 WebSocket 服务器：
Vite 在开发服务器启动时，会创建一个 WebSocket 服务器，监听文件变化。
2.文件变化检测：
当文件发生变化时，Vite 会检测到并通知 WebSocket 服务器。
3.通知浏览器：
WebSocket 服务器会将文件变化的消息推送到连接的浏览器客户端。
4.浏览器处理变化：
浏览器通过 WebSocket 接收到消息后，会根据变化类型进行处理，如重新加载模块或刷新页面。

代码示例

下面是 Vite 内部的一些关键代码，展示了如何实现这些步骤。注意，这只是简化的示例代码。

//启动服务器
const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 3000 });wss.on('connection', (ws) => {console.log('Client connected');ws.on('message', (message) => {console.log('Received:', message);});
});
//监听文件变化
const chokidar = require('chokidar');
const watcher = chokidar.watch('./src');watcher.on('change', (path) => {console.log(`File ${path} has been changed`);broadcast({ type: 'reload', path });
});function broadcast(data) {wss.clients.forEach((client) => {if (client.readyState === WebSocket.OPEN) {client.send(JSON.stringify(data));}});
}
//在浏览器端，Vite 会注入一些客户端代码来处理 WebSocket 消息。
const socket = new WebSocket('ws://localhost:3000');socket.addEventListener('message', (event) => {const data = JSON.parse(event.data);if (data.type === 'reload') {location.reload();}
});

使用vite进行创建服务器并对Vue实行HMR

//开启一个服务
import { createServer } from 'vite';const server = createServer({server: {port: 3000}
});server.listen();

//使用 @vitejs/plugin-vue 插件实现 Vue 组件的 HMR：
import { defineConfig } from 'vite';
import vue from '@vitejs/plugin-vue';export default defineConfig({plugins: [vue()],
});

总结

• WebSocket 为 Web 应用提供了一种高效的实时通信方式，适用于各种需要低延迟数据传输的场景。通过简单的 API，开发者可以轻松实现 -WebSocket 的客户端和服务器，并创建各种实时交互应用。
• Java Socket：适合需要低级别控制和灵活性较高的网络通信场景，如文件传输、远程控制等。
• Java/node WebSocket：适合需要实时双向通信的 Web 应用，如实时聊天、在线游戏等。

选择使用哪种技术取决于具体的应用需求和场景

• 如果需要传统的点对点通信和更多的协议支持，Java Socket 是更好的选择；
• 如果需要实时双向通信和简化的开发体验，Java WebSocket 更加适合。