如何用单线程和定时任务分别实现WebSocket聊天室

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1.需求场景

• 多媒体实时聊天

• 股票基金等数据报价

• 位置定位

• 社交订阅

• 数据库更新，前端实时显示

要实现这种实时性较强的功能，以前经常采用的方法：轮询和Comet技术

• 轮询：要求客户端已设定的时间间隔周期性地向服务器端发送请求，频繁查询数据是否变动。缺点：过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源。

• Comet技术：可以分为长轮询和流技术。长轮询改进上述轮询，减少无用的请求，设定过期时间，当数据过期后才会向服务器端发送请求，适合数据改动不频繁的场景；流技术是指客户端通过一个隐藏的窗口与服务器建立一个HTTP长连接，不断更新连接状态保持连接不断开。

总结：都是基于请求-应答模式，不算真正意义上的实时技术，每一次请求应答，都要消耗一定流量。

2.WebSocket原理

WebSocket协议基于TCP协议实现，工作流程是这 样的：浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求，在WebSocket连接建立成功后，客户端和服务端就可以通过 TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接，不需要每次传输都带上重复的头部数据， 其优点：

• 通过第一次Http Request第一次建立连接之后，之后的数据交换都不要再重新发送Http Request，节省了宽带资源

• WebSocket协议是双向通信协议，既可以发送又可以接受

• 多路复用即多个不同的URL可以复用同一个Websocket连接

3.打造Websocket聊天室

温馨提示：基于IAEA+SpringBoot+Gradle开发，得益于SpringBoot提供的自动配置，只需要通过简单注解@ServerEndpoint就能创建WebSocket服务端，再通过简单的回调函数就能完成WebSocket服务端的编写！

• build.gadle

	//spring-boot-starter-websocket的依赖springboot的高级组件会自动引用基础的组件，
	// 像spring-boot-starter-websocket就引入了spring-boot-starter-web和spring-boot-starter
	compile group: 'org.springframework.boot', name: 'spring-boot-starter-websocket', version: '2.1.6.RELEASE'
       //thymeleaf
    compile group: 'org.springframework.boot', name: 'spring-boot-starter-thymeleaf', version: '2.1.6.RELEASE'

• 创建一个WebSocketConfig

package com.example.SmartHome.config;


import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnWebApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

/*
 *@Description:  自动注册使用了@ServerEndpoint注解声明的Websocket endpoint
 *@ClassName: WebSocketConfig
 *@Author: zzq
 *@Date: 2019/7/7 11:01
 *@Version: 1.0
 */
@Configuration
@Component
@ConditionalOnWebApplication

public class WebSocketConfig {
    /**
     * 自动注册使用了@ServerEndpoint注解声明的Websocket endpoint
     */
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

提醒：ServerEndpointExporter 是由Spring官方提供的标准实现，用于扫描ServerEndpointConfig配置类和@ServerEndpoint注解实例。使用规则：1.如果使用默认的嵌入式容器 比如Tomcat 则必须手工在上下文提供ServerEndpointExporter。2. 如果使用外部容器部署war包，则不要提供提供ServerEndpointExporter，因为此时SpringBoot默认将扫描服务端的行为交给外部容器处理。

• 创建WebSocket服务器

  核心思路：
  
  ① 通过注解@ServerEndpoint来声明实例化WebSocket服务端。
  ② 通过注解@OnOpen、@OnMessage、@OnClose、@OnError 来声明回调函数。

   

  事件类型	注解	事件描述
  open	@OnOpen	当打开连接后触发
  message	@OnMessage	当接受客户端消息时触发
  error	@OnError	当通信异常时触发
  close	@OnClose	当连接关闭时触发

  package com.example.SmartHome.server;
  import org.springframework.stereotype.Component;
  
  import javax.websocket.*;
  import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
  import java.io.IOException;
  import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
  
  /*
   *@Description: WebSocketServer服务器端
   *@ClassName: WebSocketServer
   *@Author: zzq
   *@Date: 2019/7/3 17:05
   *@Version: 1.0
   */
  //ServerEndpoint这个bean会自动注册使用了@ServerEndpoint注解声明的Websocket endpoint。
  // 要注意，如果使用独立的servlet容器，而不是直接使用springboot的内置容器，
  // 就不要注入ServerEndpointExporter，
  // 因为它将由容器自己提供和管理。
  /**
   * @ServerEndpoint 注解是一个类层次的注解，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,客户端可以通过这个URL来连接到WebSocket服务器端
   */
  @ServerEndpoint("/websocket")
  @Component  //它的主要作用就是将这个监听器纳入到Spring容器中进行管理
  
  public class WebSocket {
  //    MyThread thread1=new MyThread();
  //    Thread  thread  =new Thread(thread1);
      //每个客户端都会有相应的session,服务端可以发送相关消息
      private Session session;
      public static int onlineCount = 0;
      //J.U.C包下线程安全的类，主要用来存放每个客户端对应的webSocket连接
      private static CopyOnWriteArraySet copyOnWriteArraySet = new CopyOnWriteArraySet();
  
      /**
       * @Name：onOpen
       * @Description：打开连接。进入页面后会自动发请求到此进行连接
       */
      @OnOpen
      public void onOpen(Session session) throws IOException {
          this.session = session;
          copyOnWriteArraySet.add(this);
          addOnlineCount();
          System.out.println("websocket有新的连接, 总数:" + getOnlineCount());
          sendMessage("成功连接");
  
      }
  
      /**
       * @Name：onClose
       * @Description：用户关闭页面，即关闭连接
       */
      @OnClose
      public void onClose() {
          copyOnWriteArraySet.remove(this);
          shortOnlineCount();
          System.out.println("websocket连接断开, 总数:" + getOnlineCount());
      }
  
      /**
       * @Name：onMessage
       * @Description：收到客户端消息后调用的方法
       */
      @OnMessage
      public void onMessage(String message,Session session) throws IOException {
  
          System.out.println("websocket收到客户端发来的消息:" + message);
          for(WebSocket webSocket:copyOnWriteArraySet){
              webSocket.sendMessage(message);
          }
  
      }
  
      /**
       * @Name：onError
       * @Description：出现错误
       */
      @OnError
      public void onError(Session session, Throwable error) {
          System.out.println("发生错误：" + error.getMessage() + "; sessionId:" + session.getId());
          error.printStackTrace();
      }
      public void sendMessage(String message) throws IOException {
          this.session.getBasicRemote().sendText(message);
          // this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
      }
  
  
      public void sendMessage(Object object) {
          //遍历客户端
          for (WebSocket webSocket : copyOnWriteArraySet) {
              System.out.println("websocket广播消息：" + object.toString());
              try {
                  //服务器主动推送
                  webSocket.session.getBasicRemote().sendObject(object);
              } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  
      /**
       * @Name：sendMessage
       * @Description：用于发送给客户端消息（群发）
       */
      public static void sendInfo(String message) {
          //遍历客户端
          for (WebSocket webSocket : copyOnWriteArraySet) {
              System.out.println("websocket广播消息：" + message);
              try {
                  //服务器主动推送
                  webSocket.session.getBasicRemote().sendText(message);
              } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  
      /**
       * @Name：sendMessage
       * @Description：用于发送给指定客户端消息
       */
      public void sendMessage(String sessionId, String message) throws IOException {
          Session session = null;
          WebSocket tempWebSocket = null;
          for (WebSocket webSocket : copyOnWriteArraySet) {
              if (webSocket.session.getId().equals(sessionId)) {
                  tempWebSocket = webSocket;
                  session = webSocket.session;
                  break;
              }
          }
          if (session != null) {
              tempWebSocket.session.getBasicRemote().sendText(message);
          } else {
              System.out.println("没有找到你指定ID的会话：{}" + "; sessionId:" + sessionId);
          }
      }
  
      public static  synchronized int getOnlineCount(){
          return onlineCount;
      }
      public static synchronized void addOnlineCount(){
          WebSocket.onlineCount++;
      }
      public static  synchronized void shortOnlineCount(){
          WebSocket.onlineCount--;
      }
  
  }

  4.Controller类

package com.example.SmartHome.controller;


import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

/*
 *@Description: TODO
 *@ClassName: ChatController
 *@Author: zzq
 *@Date: 2019/7/9 16:56
 *@Version: 1.0
 */
@Controller
public class ChatController {
    @RequestMapping("/websocket")
    public String init() {
        return "websocket.html";
    }
}

5.前端代码

  
    

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