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websocket

简单的说，websocket是真正实现了全双工通信的服务器向客户端推的互联网技术。

全双工与单工、半双工的区别?

全双工：简单地说，就是可以同时进行信号的双向传输(A->B且B->A),是瞬时同步的。
单工、半双工：一个时间段内只有一个动作发生。

推送和拉取的区别？

推：由服务器主动发消息给客户端,就像广播。优势在于,信息的主动性和及时性。
拉：由客户端主动请求所需要的数据。

实现消息通信的几种方式？

传统的http协议实现方式:。
传统的socket技术。
websocket协议实现方式。

接下来我们主要讲第三种，使用websocket协议，来实现服务端定时向客户端推送消息。

开发环境：jdk1.8、tomcat7
后台：springmvc、websocket、quartz
前台：html5中新增的API
开发工具：IDEA、maven

实现步骤

一、环境搭建

（1）导入相关约束：

在pom文件中加入需要的约束，spring相关的约束，请各位自己导入，这里我就不贴出来了。

<!-- 定时器的包 -->
    <dependency>
      <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
      <artifactId>quartz</artifactId>
      <version>2.3.0</version>
    </dependency>
<!-- 
 spring-support.jar 这个jar 文件包含支持UI模版（Velocity，FreeMarker，JasperReports），邮件服务，脚本服务(JRuby)，缓存Cache（EHCache），任务计划Scheduling（uartz）方面的类。 
 外部依赖spring-context, (spring-jdbc, Velocity, FreeMarker, JasperReports, BSH, Groovy, JRuby, Quartz, EHCache) 
 -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context-support</artifactId>
      <version>5.1.1.RELEASE</version>
    </dependency>
<!-- websocket的包 -->
    <dependency>
      <groupId>javax.websocket</groupId>
      <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
      <version>1.1</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
    
<!--
ps:如果使用原始的配置方式，需要导入spring-websocket、spring-messaging的包，我们这里就通过注解实现
-->

（2）配置xml文件

web.xml中就配置前端控制器，大家自行配置。然后，加载springmvc的配置文件。

springmvc.xml文件中

   <!-- 自动将控制器加载到bean -->
   <context:component-scan base-package="com.socket.web" />
<!-- 配置视图解析器 -->
   <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
       <property name="prefix" value="/WEB-INF/views/"/>
       <property name="suffix" value=".jsp"/>
       <property name="contentType" value="text/html; charset=utf-8"/>
   </bean>
   <!-- 自动注册 DefaultAnnotationHandlerMapping 与 AnnotationMethodHandlerAdapter 两个 bean, 解决了 @Controller 注解的使用前提配置 -->
   <mvc:annotation-driven/>
   
   <!-- 使用fastjson 解析json   因为本人的项目中用到了fastjson，所以这段配置大家可以忽略。 -->
   <mvc:annotation-driven>
       <mvc:message-converters register-defaults="true">
           <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.FastJsonHttpMessageConverter">
               <property name="supportedMediaTypes">
                   <list>
                       <value>text/html;charset=UTF-8</value>
                       <value>application/json</value>
                   </list>
               </property>
               <property name="features">
                   <list>
                       <value>WriteMapNullValue</value>
                       <value>QuoteFieldNames</value>
                   </list>
               </property>
           </bean>
       </mvc:message-converters>
   </mvc:annotation-driven>

到此，环境就基本搭建完成了。

二、完成后台的功能

这里我就直接贴出代码了，上面有相关的注释。

首先，完成websocket的实现类。

package com.socket.web.socket;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @Author: 清风一阵吹我心
 * @ProjectName: socket
 * @Package: com.socket.web.socket
 * @ClassName: WebSocketServer
 * @Description:
 * @Version: 1.0
 **/
//ServerEndpoint它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端。注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址。
@ServerEndpoint(value = "/socket/{ip}")
@Component
public class WebSocketServer {

    //使用slf4j打日志
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(WebSocketServer.class);

    //用来记录当前在线连接数
    private static int onLineCount = 0;

    //用来存放每个客户端对应的WebSocketServer对象
    private static ConcurrentHashMap<String,WebSocketServer> webSocketMap = new ConcurrentHashMap<String, WebSocketServer>();

    //某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据
    private Session session;

    //客户端的ip地址
    private String ip;

    /**
     * 连接建立成功,调用的方法,与前台页面的onOpen相对应
     * @param ip ip地址
     * @param session 会话
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(@PathParam("ip")String ip,Session session){
        //根据业务,自定义逻辑实现
        this.session = session;
        this.ip = ip;
        webSocketMap.put(ip,this);  //将当前对象放入map中
        addOnLineCount();  //在线人数加一
        LOGGER.info("有新的连接加入,ip:{}!当前在线人数:{}",ip,getOnLineCount());
    }

    /**
     * 连接关闭调用的方法,与前台页面的onClose相对应
     * @param ip
     */
    @OnClose
    public void onClose(@PathParam("ip")String ip){
        webSocketMap.remove(ip);  //根据ip(key)移除WebSocketServer对象
        subOnLineCount();
        LOGGER.info("WebSocket关闭,ip:{},当前在线人数:{}",ip,getOnLineCount());
    }

    /**
     * 当服务器接收到客户端发送的消息时所调用的方法,与前台页面的onMessage相对应
     * @param message
     * @param session
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message,Session session){
        //根据业务,自定义逻辑实现
        LOGGER.info("收到客户端的消息:{}",message);
    }

    /**
     * 发生错误时调用,与前台页面的onError相对应
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session,Throwable error){
        LOGGER.error("WebSocket发生错误");
        error.printStackTrace();
    }


    /**
     * 给当前用户发送消息
     * @param message
     */
    public void sendMessage(String message){
        try{
            //getBasicRemote()是同步发送消息,这里我就用这个了，推荐大家使用getAsyncRemote()异步
            this.session.getBasicRemote().sendText(message);
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
            LOGGER.info("发送数据错误:,ip:{},message:{}",ip,message);
        }
    }

    /**
     * 给所有用户发消息
     * @param message
     */
    public static void sendMessageAll(final String message){
        //使用entrySet而不是用keySet的原因是,entrySet体现了map的映射关系,遍历获取数据更快。
        Set<Map.Entry<String, WebSocketServer>> entries = webSocketMap.entrySet();
        for (Map.Entry<String, WebSocketServer> entry : entries) {
            final WebSocketServer webSocketServer = entry.getValue();
            //这里使用线程来控制消息的发送,这样效率更高。
            new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    webSocketServer.sendMessage(message);
                }
            }).start();
        }
    }

    /**
     * 获取当前的连接数
     * @return
     */
    public static synchronized int getOnLineCount(){
        return WebSocketServer.onLineCount;
    }

    /**
     * 有新的用户连接时,连接数自加1
     */
    public static synchronized void addOnLineCount(){
        WebSocketServer.onLineCount++;
    }

    /**
     * 断开连接时,连接数自减1
     */
    public static synchronized void subOnLineCount(){
        WebSocketServer.onLineCount--;
    }

    public Session getSession(){
        return session;
    }
    public void setSession(Session session){
        this.session = session;
    }

    public static ConcurrentHashMap<String, WebSocketServer> getWebSocketMap() {
        return webSocketMap;
    }

    public static void setWebSocketMap(ConcurrentHashMap<String, WebSocketServer> webSocketMap) {
        WebSocketServer.webSocketMap = webSocketMap;
    }
}

然后写我们的定时器（quartz），这里我就不详解定时器了。大家可以自行去了解。

这里我使用的是xml注解的方式，创建一个job类,此类不需要继承任何类和实现任何接口。

package com.socket.web.quartz;

import com.socket.web.socket.WebSocketServer;

import java.io.IOException;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @Author: 清风一阵吹我心
 * @ProjectName: socket
 * @Package: com.socket.web.quartz
 * @ClassName: TestJob
 * @Description:
 * @Version: 1.0
 **/
public class TestJob {

    public void task(){
        //获取WebSocketServer对象的映射。
        ConcurrentHashMap<String, WebSocketServer> map = WebSocketServer.getWebSocketMap();
        if (map.size() != 0){
            for (Map.Entry<String, WebSocketServer> entry : map.entrySet()) {
                WebSocketServer webSocketServer = entry.getValue();
                try {
                    //向客户端推送消息
                    webSocketServer.getSession().getBasicRemote().sendText("每隔两秒,向客户端推送一次数据");
                }catch (IOException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }else {
            System.out.println("WebSocket未连接");
        }
    }
}

定时器的实现类就完成了，我们还需要在springmvc.xml中进行配置

springmvc.xml配置：

<!-- 要执行的任务类 -->
    <bean id="testJob" class="com.socket.web.quartz.TestJob"></bean>

    <!-- 将需要执行的定时任务注入job中 -->
    <bean id="jobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
        <property name="targetObject" ref="testJob"/>
        <!-- 任务类中需要执行的方法 -->
        <property name="targetMethod" value="task"></property>
        <!-- 上一次未执行完成的，要等待有再执行。 -->
        <property name="concurrent" value="false" />
    </bean>

    <!-- 基本的定时器，会绑定具体的任务。 -->
    <bean id="trigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.SimpleTriggerFactoryBean">
        <property name="jobDetail" ref="jobDetail"/>
        <property name="startDelay" value="3000"/>
        <property name="repeatInterval" value="2000"/>
    </bean>

    <bean id="scheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
        <property name="triggers">
            <list>
                <ref bean="trigger"/>
            </list>
        </property>
    </bean>

接下来是controller层的代码，就一个登录的功能。

package com.socket.web.controller;

import com.socket.domain.User;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.RETURN;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.util.UUID;

/**
 * @Author: 清风一阵吹我心
 * @ProjectName: socket
 * @Package: com.socket.web
 * @ClassName: ChatController
 * @Description:
 * @CreateDate: 2018/11/9 11:04
 * @Version: 1.0
 **/
@RequestMapping("socket")
@Controller
public class ChatController {

    /**
     * 跳转到登录页面
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/login",method = RequestMethod.GET)
    public String goLogin(){
        return "login";
    }

    /**
     * 跳转到聊天页面
     * @param request
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/home",method = RequestMethod.GET)
    public String goMain(HttpServletRequest request){
        HttpSession session = request.getSession();
        if (null == session.getAttribute("USER_SESSION")){
            return "login";
        }
        return "home";
    }

    @RequestMapping(value = "/login",method = RequestMethod.POST)
    public String login(User user, HttpServletRequest request){
        HttpSession session = request.getSession();
        //将用户放入session
        session.setAttribute("USER_SESSION",user);
        return "redirect:home";
    }

}

以上就是登录的代码了，基本上就是伪代码，只要输入用户名就可以了，后面的逻辑，大家可以根据自己的业务来实现。

最后就是前台页面的设计了，登录，login.jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<c:set var="path" value="${pageContext.request.contextPath}"/>
<html>
<head>
    <title>登录</title>
</head>
<body>
<form action="${path}/socket/login" method="post">
    登录名：<input type="text" name="username"/>
    <input type="submit" value="登录"/>
</form>
</body>
</html>

消息接收页面，home.jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>聊天</title>
    
    <script type="text/javascript">
        //判断当前浏览器是否支持WebSocket
        var webSocket = null;
        if ('WebSocket' in window) {
            webSocket = new WebSocket("ws://localhost:9001/socket/127.0.0.1");
        }
        else if ('MozWebSocket' in window) {
            webSocket = new MozWebSocket("ws://localhost:9001/socket/127.0.0.1");
        }
        else {
            alert('Not support webSocket');
        }

        //打开socket,握手
        webSocket.onopen = function (event) {
            alert("websocket已经连接");
        }
        //接收推送的消息
        webSocket.onmessage = function (event) {
            console.info(event);
            alert(event.data);
        }
        //错误时
        webSocket.onerror = function (event) {
            console.info("发生错误");
            alert("websocket发生错误" + event);
        }

        //关闭连接
        webSocket.onclose = function () {
            console.info("关闭连接");
        }

        //监听窗口关闭
        window.onbeforeunload = function (event) {
            webSocket.close();
        }
    </script>
</head>
<body>

</body>
</html>

基本上，数据推送的功能就完成了，下面附上效果图。

启动tomcat。后台定时器两秒刷新一次，判断是否有websocket连接。

登录页面：

数据推送页面：

服务器定时向客户端推送数据的功能就完成了，有不明白的可以给博主留言，如果有什么错误，也希望各位朋友指出，谢谢大家。

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Spring+websocket+quartz实现消息定时推送