在上一篇文章中,笔者简要介绍了websocket的应用场景及优点,戳这里
这篇文章主要来介绍一下在java项目中,特别是java web项目中websocket的应用。
场景:我做了一个商城系统,跟大多数商城系统,分为客户端和后台,客户端供客户浏览,下单,购买,后台主要管理商品,处理订单,发货等。我现在要实现的功能是,当客户端有客户下单,并且支付完成以后,主动推送消息给后台,让后台的人知道,好去处理发货等事宜。
首先,我们要知道websocket是一个连接,这个连接是客户端(页面)与服务端之间的连接,所以我们要分两部分来完成这个连接,服务端代码和客户端代码。
1.首先,在pom.xml引入如下jar包。
org.java-websocket
Java-WebSocket
1.3.0
2.然后我们要知道的是,websocket是客户端和服务端之间建立了一个连接,建立完连接以后,会生成一个websocket对象,我们可以用这个对象来执行发送,接收等操作。但是这只是一个存在于客户端与服务器之间的链接,换句话说,系统只能识别到这个websocket连接是对应于哪个页面(浏览器),而这个页面在系统中是对应哪个用户(数据库中的用户,或者根本就没有对应任何用户,即未登录,只是一个游客),我们是无法从这个websocket对象中获取的。所以我们需要创建一个Map对象,用于将websocket对象和实际的user对象进行关联,这样为我们后续向特定的用户推送消息做铺垫。
为此,我们创建一个WsPool,即websocket连接池的类,该类用于管理现实中的用户和websocket对象之间的关联。代码如下。
packagecom.xdx.websocket;importjava.util.ArrayList;importjava.util.Collection;importjava.util.HashMap;importjava.util.List;importjava.util.Map;importjava.util.Set;importorg.java_websocket.WebSocket;public classWsPool {private static final Map wsUserMap = new HashMap();/*** 通过websocket连接获取其对应的用户
*
*@paramconn
*@return
*/
public staticString getUserByWs(WebSocket conn) {returnwsUserMap.get(conn);
}/*** 根据userName获取WebSocket,这是一个list,此处取第一个
* 因为有可能多个websocket对应一个userName(但一般是只有一个,因为在close方法中,我们将失效的websocket连接去除了)
*
*@paramuser*/
public staticWebSocket getWsByUser(String userName) {
Set keySet =wsUserMap.keySet();synchronized(keySet) {for(WebSocket conn : keySet) {
String cuser=wsUserMap.get(conn);if(cuser.equals(userName)) {returnconn;
}
}
}return null;
}/*** 向连接池中添加连接
*
*@paraminbound*/
public static voidaddUser(String userName, WebSocket conn) {
wsUserMap.put(conn, userName);//添加连接
}/*** 获取所有连接池中的用户,因为set是不允许重复的,所以可以得到无重复的user数组
*
*@return
*/
public static CollectiongetOnlineUser() {
List setUsers = new ArrayList();
Collection setUser =wsUserMap.values();for(String u : setUser) {
setUsers.add(u);
}returnsetUsers;
}/*** 移除连接池中的连接
*
*@paraminbound*/
public static booleanremoveUser(WebSocket conn) {if(wsUserMap.containsKey(conn)) {
wsUserMap.remove(conn);//移除连接
return true;
}else{return false;
}
}/*** 向特定的用户发送数据
*
*@paramuser
*@parammessage*/
public static voidsendMessageToUser(WebSocket conn, String message) {if (null != conn && null !=wsUserMap.get(conn)) {
conn.send(message);
}
}/*** 向所有的用户发送消息
*
*@parammessage*/
public static voidsendMessageToAll(String message) {
Set keySet =wsUserMap.keySet();synchronized(keySet) {for(WebSocket conn : keySet) {
String user=wsUserMap.get(conn);if (user != null) {
conn.send(message);
}
}
}
}
}
3.接下来我们编写websocket的主程序类,该类用于管理websocket的生命周期。该类继承自WebSocketServer ,这是一个实现了runnable接口的类,他的构造函数需要传入一个端口,所以我们需要为websocket服务指定一个端口,该类有四个要重载的方法,onOpen()方法在连接创建成功以后调用,onClose在连接关闭以后调用,onError方法在连接发生错误的时候调用(一般连接出错以后触发了onError,也会紧接着触发onClose方法)。onMessage方法在收到客户端发来消息的时候触发。我们可以在这个方法中处理客户端所传递过来的消息。
packagecom.xdx.websocket;importjava.net.InetSocketAddress;importorg.java_websocket.WebSocket;importorg.java_websocket.handshake.ClientHandshake;importorg.java_websocket.server.WebSocketServer;public class WsServer extendsWebSocketServer {public WsServer(intport) {super(newInetSocketAddress(port));
}publicWsServer(InetSocketAddress address) {super(address);
}
@Overridepublic voidonOpen(WebSocket conn, ClientHandshake handshake) {//ws连接的时候触发的代码,onOpen中我们不做任何操作
}
@Overridepublic void onClose(WebSocket conn, int code, String reason, booleanremote) {//断开连接时候触发代码
userLeave(conn);
System.out.println(reason);
}
@Overridepublic voidonMessage(WebSocket conn, String message) {
System.out.println(message);if(null != message &&message.startsWith(“online”)){
String userName=message.replaceFirst(“online”, message);//用户名
userJoin(conn,userName);//用户加入
}else if(null != message && message.startsWith(“offline”)){
userLeave(conn);
}
}
@Overridepublic voidonError(WebSocket conn, Exception ex) {//错误时候触发的代码
System.out.println(“on error”);
ex.printStackTrace();
}/*** 去除掉失效的websocket链接
*@paramconn*/
private voiduserLeave(WebSocket conn){
WsPool.removeUser(conn);
}/*** 将websocket加入用户池
*@paramconn
*@paramuserName*/
private voiduserJoin(WebSocket conn,String userName){
WsPool.addUser(userName, conn);
}
}
上述onMessage()方法中,我们接收到客户端传过来的一个message(消息),而这个客户端对应的websocket连接也被当成一个参数一起传递过来,我们通过message中携带的信息来判定这条信息对应是什么操作,如果是以online开头,则说明它是一条上线的是信息,我们就把该websocket和其对应的userName存入ws连接池中,如果是以offline开头,则说明websocket断开了,我们也没有必要维护这个websocket对应的map键值对,把它去除掉就好了。
4.如何在服务端开启这个socket呢。我们上面有说到WsServer的父类WebSocketServer 实现了一个runnable方法,由此可见我们需要在一个线程中运行这个WsServer,事实上,WebSocketServer有个start()方法,其源码如下。
public voidstart() {if( selectorthread != null)throw new IllegalStateException( getClass().getName() + ” can only be started once.”);new Thread( this).start();;
}
很显然,它开了一个线程。所以我们可以用下面这样的方法来开启一个websocket线程。(该方法只是针对普通的java项目,如果是web项目需要在项目启动的时候运行websocket线程,后面第7点会讲)
public static voidmain(String args[]){
WebSocketImpl.DEBUG= false;int port = 8887; //端口
WsServer s = newWsServer(port);
s.start();
}
我们运行这个main方法,就开启了websocket的服务端。
到目前为止,我们还没有编写任何客户端的代码。我们如何测试已经开了websocket服务端呢?网上有一个免费的测试工具。测试地址如下:http://www.blue-zero.com/WebSocket/
点击进去,写上我们的websocket服务地址。点击连接。如图所示。
如果连接成功,他就会显示“连接已建立,正在等待数据……”
我们再文本框中输入onlinexdx,然后点回车试试。
这就是模拟客户端向服务端发送onlinexdx请求,按前面的介绍,它会触发服务端的onMessage方法,我们看一下服务端控制台。除了我们希望看到的onlinexdx这个message,还有一些@heart,果然触发了这个方法。
@heart是这个免费页面发送过来的心跳检测包,目的是让websocket一直处于连接状态。
5.好了,接下来我们要来完成客户端部分的功能。我想要实现的是后台用户登录以后,进入到后台主页的时候,执行websocket连接工作(就类似于上一步在免费页面点击连接按钮),然后向服务端发送“online+userName”这条消息,用以触发服务端的onMessage方法,就可以将该userName加入到连接池了。我们将这些代码封装到js中。
var websocket = ”;var ajaxPageNum = 1;varlast_health;var health_timeout = 10;var tDates = [], tData =[];varrightIndex;if ($(‘body’).attr(‘userName’) != ” && $(‘body’).attr(‘ws’) == ‘yes’) {var userName = $(‘body’).attr(‘userName’);if(window.WebSocket) {
websocket= newWebSocket(
encodeURI(‘ws://’ + document.domain + ‘:8887’));
websocket.onopen= function() {
console.log(‘已连接’);
websocket.send(“online”+userName);
heartbeat_timer= setInterval(function() {
keepalive(websocket)
},60000);
};
websocket.οnerrοr= function() {
console.log(‘连接发生错误’);
};
websocket.onclose= function() {
console.log(‘已经断开连接’);
initWs();
};//消息接收
websocket.onmessage = function(message) {
console.log(message)
showNotice(“新订单”, “您有新的逸品订单,请及时处理!”)
};
}else{
alert(“该浏览器不支持下单提醒。
建议使用高版本的浏览器,
如 IE10、火狐 、谷歌 、搜狗等”);
}
}var initWs = function() {if(window.WebSocket) {
websocket= newWebSocket(
encodeURI(‘ws://’ + document.domain + ‘:8887’));
websocket.onopen= function() {
console.log(‘已连接’);
websocket.send(“online”+userName);
heartbeat_timer= setInterval(function() {
keepalive(websocket)
},60000);
};
websocket.οnerrοr= function() {
console.log(‘连接发生错误’);
};
websocket.onclose= function() {
console.log(‘已经断开连接’);
initWs();
};//消息接收
websocket.onmessage = function(message) {
console.log(message)
showNotice(“新订单”, “您有新的逸品订单,请及时处理!”)
};
}else{
alert(“该浏览器不支持下单提醒。
建议使用高版本的浏览器,
如 IE10、火狐 、谷歌 、搜狗等”);
}
}varvadioTimeOut;functionshowNotice(title, content) {if (!title && !content) {
title= “新订单”;
content= “您有新的订单,请及时处理!”;
}var iconUrl = “http://www.wonyen.com/favicon.ico”;
$(“#myaudio”)[0].play();//消息播放语音var playTime = 1;var audio = document.createElement(“myaudio”);
clearTimeout(vadioTimeOut);
audio.addEventListener(‘ended’, function() {
vadioTimeOut= setTimeout(function() {
playTime= playTime + 1;
playTime< 3 ?audio.play() : clearTimeout(vadioTimeOut);
},500);
})if (Notification.permission == “granted”) {var notification = newNotification(title, {
body : content,
icon : iconUrl
});
notification.οnclick= function() {
notification.close();
};
}
}//心跳包
functionkeepalive(ws) {var time = newDate();if (last_health != -1 && (time.getTime() – last_health >health_timeout)) {//ws.close();
} else{if (ws.bufferedAmount == 0) {
ws.send(‘~HC~’);
}
}
}
页面的主要代码如下。首先是引入上述js.这个js必须放在页面最后,因为它需要加载完页面以获取body的attr。
其次是在页面的body处加入userName和ws属性。作为参数传递到js里面。还需要加入语音附件。
上述js代码清楚地展示了websocket在页面端的生命周期,需要注意的是,我们在onopen()方法中,先是向服务端发送online+userName进行上线处理,紧接着开始调用心跳包,避免websocket长时间闲置而失效。
onmessage方法中,我们处理收到服务端推送过来的消息,然后以语音和弹出窗的形式提醒客户端。当然,我们在服务端可以通过封装message这个参数,把它变成一个json对象,给这个json对象一个msgType属性,这样就可以根据msgType的不同来执行不同的前端代码,比如msgType=newOrder表示有新的订单,就执行新订单到来的代码,msgType=newUser表示有新的用户注册,就执行新用户注册的代码。这边我没做区分,因为我在服务端只发送用户购买订单的消息,所以所有的消息,我都执行showNotice(“新订单”, “您有新的逸品订单,请及时处理!”)这个方法。
6.最后一步,我们来编写从服务端向客户端发送消息的方法。一旦有订单到来,我们就向所有的后台用户发送消息。我们可以模拟一下这个动作,写一个controller方法,调用WsPool的sendMessageToAll方法。
@ResponseBody
@RequestMapping(“sendWs”)
public String sendWs(String message) {
WsPool.sendMessageToAll(message);return message;
}
7.对了,如果是web项目,我们还需要在项目启动的时候开启websocket服务端线程,可以把启动的动作放在一个filter中,然后在web.xml里面配置这个filter,使它在项目启动时候运行。
packagecom.xdx.filter;importjava.io.IOException;importjavax.servlet.Filter;importjavax.servlet.FilterChain;importjavax.servlet.FilterConfig;importjavax.servlet.ServletException;importjavax.servlet.ServletRequest;importjavax.servlet.ServletResponse;importorg.java_websocket.WebSocketImpl;importcom.xdx.websocket.WsServer;public class StartFilter implementsFilter {public voiddestroy() {
}public voiddoFilter(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1,
FilterChain arg2)throwsIOException, ServletException {
}public void init(FilterConfig arg0) throwsServletException {this.startWebsocketInstantMsg();
}/*** 启动即时聊天服务*/
public voidstartWebsocketInstantMsg() {
WebSocketImpl.DEBUG= false;
WsServer s;
s= new WsServer(8887);
s.start();
}
}
在web.xml配置。
startFilter
com.xdx.filter.StartFilter
至此,我们完成了所有的代码。
8.测试,先运行起项目。然后登陆以后,进入后台主页,可以看到,已经连接成功了。
然后我们从服务端向后台发送一条消息,执行sendWs这个方法。在浏览器输入http://192.168.1.185:8080/warrior/sendWs?message=xxx
会播放语音,并且弹出提示。证明成功了。
上述只是websocket的一个简单的应用,在此基础上,我们还可以做很多扩展的工作,比如做聊天室,股票实时价格显示等,只要掌握了原理就好做了。