WebSocket的原理及WebSocket API的使用，js中如何运用websocket
在Websocket出现之前，我们要实现和服务器端保持实时通信，只能采用long poll和ajax轮询，它们的原理都是让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。都是通过不断地建立HTTP连接，然后等待服务端处理， 这对应服务器来说消耗是非常大。在这样的前提下，Websocket就出现了，它很好的解决了http协议的被动型，这样服务端就能主动推送信息给客户端了。
Websocket 是什么？
WebSocket是html5下一种新的协议，为解决客户端与服务端实时通信而产生的技术。其本质是先通过HTTP/HTTPS协议进行握手后创建一个用于交换数据的TCP连接，此后服务端与客户端通过此TCP连接进行实时通信，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯的目的。但是它和HTTP最大不同是：
WebSocket是一种双向通信协议。在建立连接后，WebSocket服务器端和客户端都能主动向对方发送或接收数据，就像Socket一样；
WebSocket需要像TCP一样，先建立连接，连接成功后才能相互通信。
传统HTTP客户端与服务器请求响应模式如下：
WebSocket客户端与服务器请求响应模式如：
从上图可以看出：WebSocket只需要经过一次HTTP请求，就可以做到源源不断的信息传送了。（在程序设计中，这种设计叫做回调，即：你有信息了再来通知我，而不是我傻乎乎的每次跑来问你），这样的协议解决了上面同步有延迟，而且还非常消耗资源的这种情况。
Websocket 的应用场景
社交聊天、多玩家游戏、弹幕、协同编辑、股票基金实时报价、体育实况更新、视频会议/聊天、基于位置的应用、在线教育、智能家居等，都需要高实时的场景
HTML5 WebSockets api
1、浏览器支持情况检测
function demo() {
if (window.WebSocket) {
//支持
} else {
//不支持
}
}2、WebSocket对象的创建和服务器连接
创建了Websocket实例，WebSocket构造函数的第二个参数既可以是字符串，也可以是字符串组，代表应用能够使用的协议；其中ws://和wss://前缀分别表示WebSocket连接和安全的WebSocket连接。
ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080/Server_Test.php");
w = new WebSocket(url);
//或w = new WebSocket(url,['proto1','proto2']);3. 建立连接后回调函数
ws.onopen = function(event){}4. 收到服务端消息后回调函数
ws.onmessage = function(event){}5. 关闭连接后回调函数
ws.onclose = function(event){}6. 连接错误后回调函数
ws.onerror = function(event)7. 发送数据
ws.send('服务器，您好');8. 查看当前连接状态
console.log(ws.readyState)9.服务器端的实现(以php为例)：
//1. 创建服务端WebSocket对象，等待客户端接入
$master = WebSocket("localhost",10000);
首先创建Websocket，然后服务端监听相应端口，等待客户端接入
function WebSocket($address,$port){
$master=socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP) or die("socket_create() failed");
socket_set_option($master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1) or die("socket_option() failed");
socket_bind($master, $address, $port) or die("socket_bind() failed");
socket_listen($master,20) or die("socket_listen() failed");
echo "Server Started : ".date('Y-m-d H:i:s')."\n";
echo "Master socket : ".$master."\n";
echo "Listening on : ".$address." port ".$port."\n\n";
return $master;
}
//2. 从WebSocket中读取数据
$buffer = socket_read($socket,2048);
//3. 当收到客户端首次连接请求后，生成握手信息并回复
$return_str = dohandshake($buffer);
socket_write($socket,$return_str,strlen($return_str));
//4. 连接后，即可接收并解析出客户端的数据
$buffer = socket_read($socket,2048);
$data_str = decode($buffer);
//5. 接收到用户数据后，直接回复客户端
socket_write($socket,$return_str,strlen($return_str));
//6. 断开连接
socket_close($socket);WebSocket例子
在这里写一下在Tomcat8下执行的例子。例子由客户端页面和WebSocket服务程序组成，功能在Echo基础上增加一个服务端定时发送信息的功能。
ws.html代码：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Test WebSocket</title>
<script type="text/javascript">
//显示信息
var log = function(s) {
if (document.readyState !== "complete") {
log.buffer.push(s);
} else {
document.getElementById("output").textContent += (s + "\n");
document.getElementById("outputdiv").scrollTop = document.getElementById("outputdiv").scrollHeight;
}
}
log.buffer = [];
//显示连接状态
function setConnected(status) {
document.getElementById("socketstatus").innerHTML = status;
}
var ws = null;
//连接
function connect() {
if (ws != null) {
log("现已连接");
return ;
}
url = "ws://localhost:8080/websocket/mywebsocket";
if ('WebSocket' in window) {
ws = new WebSocket(url);
} else if ('MozWebSocket' in window) {
ws = new MozWebSocket(url);
} else {
alert("您的浏览器不支持WebSocket。");
return ;
}
ws.onopen = function() {
log("open");
setConnected("已连接");
//设置发信息送类型为：ArrayBuffer
ws.binaryType = "arraybuffer";
//发送一个字符串和一个二进制信息
ws.send("thank you for accepting this WebSocket request");
var a = new Uint8Array([8, 6, 7, 5, 3, 0, 9]);
ws.send(a.buffer);
}
ws.onmessage = function(e) {
log(e.data.toString());
}
ws.onclose = function(e) {
log("closed");
}
ws.onerror = function(e) {
log("error");
}
}
//断开连接
function disconnect() {
if (ws != null) {
ws.close();
ws = null;
setConnected("已断开");
}
}
window.onload = function() {
connect();
log(log.buffer.join("\n"));
//发送页面上输入框的信息
document.getElementById("sendButton").onclick = function() {
if (ws != null) {
ws.send(document.getElementById("inputMessage").value);
}
}
//停止心跳信息
document.getElementById("stopButton").onclick = function() {
if (ws != null) {
var a = new Uint8Array([1, 9, 2, 0, 1, 5, 1, 6]);
ws.send(a.buffer);
}
}
}
</script>
</head>
<body onunload="disconnect();">
<div>连接状态：<span id="socketstatus"></span></div>
<div>
<input type="text" id="inputMessage" value="Hello, WebSocket!">
<button id="sendButton">发送</button><button id="stopButton" style="margin-left:15px">停止心跳信息</button>
</div>
<div>
<button id="connect" onclick="connect();">连接</button>
<button id="disconnect" onclick="disconnect();">断开</button>
</div>
<div style="height:300px; overflow:auto;" id="outputdiv">
<pre id="output"></pre>
</div>
</body>
</html>Websocket服务端java程序代码:
package com.test.wsocket;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Random;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.PongMessage;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
@ServerEndpoint("/mywebsocket")
public class MyWebSocket {
private Session session;
private static final Random random = new Random();
private Timer timer = null;
//停止信息信息指令
private static final ByteBuffer stopbuffer = ByteBuffer.wrap(new byte[]{1, 9, 2, 0, 1, 5, 1, 6});
/**
* 打开连接时执行
* @param session
*/
@OnOpen
public void start(Session session) {
this.session = session;
try {
System.out.println("open");
if (session.isOpen()) {
//设置心跳发送信息。每2秒发送一次信息。
timer = new Timer(true);
timer.schedule(task, 1000, 2000);
}
} catch (Exception e) {
try {
session.close();
} catch (IOException e1) {}
}
}
/**
* 接收信息时执行
* @param session
* @param msg 字符串信息
* @param last
*/
@OnMessage
public void echoTextMessage(Session session, String msg, boolean last) {
try {
if (session.isOpen()) {
System.out.println("string:" + msg);
session.getBasicRemote().sendText(msg, last);
}
} catch (IOException e) {
try {
session.close();
} catch (IOException e1) {
// Ignore
}
}
}
/**
* 接收信息时执行
* @param session
* @param bb 二进制数组
* @param last
*/
@OnMessage
public void echoBinaryMessage(Session session, ByteBuffer bb, boolean last) {
try {
if (session.isOpen()) {
//如果是停止心跳指令，则停止心跳信息
if (bb.compareTo(stopbuffer) == 0) {
if (timer != null) {
timer.cancel();
}
} else {
session.getBasicRemote().sendBinary(bb, last);
}
}
} catch (IOException e) {
try {
session.close();
} catch (IOException e1) {
// Ignore
}
}
}
/**
* 接收pong指令时执行。
*
* @param pm Ignored.
*/
@OnMessage
public void echoPongMessage(PongMessage pm) {
// 无处理
}
@OnClose
public void end(Session session) {
try {
System.out.println("close");
if (timer != null) {
timer.cancel();
}
} catch(Exception e) {
}
}
/*
* 发送心跳信息
*/
public void sendLong(long param) {
try {
if (session.isOpen()) {
this.session.getBasicRemote().sendText(String.valueOf(param));
}
} catch (IOException e) {
try {
this.session.close();
} catch (IOException e1) {}
}
}
/**
* 心跳任务。发送随机数。
*/
TimerTask task = new TimerTask() {
public void run() {
long param = random.nextInt(100);
sendLong(param);
}
};
}Web.xml代码
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0">
<display-name>websocket</display-name>
<welcome-file-list>
<welcome-file>index.html</welcome-file>
</welcome-file-list>
<filter>
<filter-name>Set Character Encoding</filter-name>
<filter-class>org.apache.catalina.filters.SetCharacterEncodingFilter</filter-class>
<init-param>
<param-name>encoding</param-name>
<param-value>UTF-8</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>ignore</param-name>
<param-value>true</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>Set Character Encoding</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
</web-app>将以上程序部署到Tomcat8下，启动服务。
完结~~~~~~~~~~
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