WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信——允许服务器主动发送信息给客户端。websocket 协议是在 http 协议上的一种补充协议，是 html5 的新特性，是一种持久化的协议。

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WebSocket的优势

我们都知道HTPP协议是基于请求响应模式，并且无状态的。HTTP通信只能由客户端发起，HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

举例来说，我们想要查询当前的排队情况，只能是页面轮询向服务器发出请求，服务器返回查询结果。轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。因此WebSocket 就是在这样的背景下发明的。

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例子说明

引入maven

  <!--webSocket-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
  </dependency>

websocket配置

/**
 * websocket
 * 的配置信息
 */
@Configuration
public class WebSocketConfig {

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {

        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

---

WebSocketServer

下面是websocket的重点

1. @ServerEndpoint("/api/pushMessage/{userId}") 前端通过此 URI 和后端交互，建立连接
2. @Component 不用说将此类交给 spring 管理
3. @OnOpen websocket 建立连接的注解，前端触发上面 URI 时会进入此注解标注的方法
4. @OnMessage 收到前端传来的消息后执行的方法
5. @OnClose 顾名思义关闭连接，销毁 session
6. 因为WebSocket是类似客户端服务端的形式(采用ws协议)，那么这里的WebSocketServer其实就相当于一个ws协议的Controller
7. 新建一个ConcurrentHashMap webSocketMap 用于接收当前userId的WebSocket，方便IM之间对userId进行推送消息

核心代码如下

/**
 * websocket的处理类。
 * 作用相当于HTTP请求
 * 中的controller
 */
@Component
@Slf4j
@ServerEndpoint("/api/pushMessage/{userId}")
public class WebSocketServer {

    /**静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。*/
    private static int onlineCount = 0;
    /**concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的WebSocket对象。*/
    private static ConcurrentHashMap<String,WebSocketServer> webSocketMap = new ConcurrentHashMap<>();
    /**与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;
    /**接收userId*/
    private String userId = "";

    /**
     * 连接建立成
     * 功调用的方法
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session,@PathParam("userId") String userId) {
        this.session = session;
        this.userId=userId;
        if(webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.remove(userId);
            //加入set中
            webSocketMap.put(userId,this);
        }else{
            //加入set中
            webSocketMap.put(userId,this);
            //在线数加1
            addOnlineCount();
        }
        log.info("用户连接:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
        sendMessage("连接成功");
    }

    /**
     * 连接关闭
     * 调用的方法
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
        if(webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.remove(userId);
            //从set中删除
            subOnlineCount();
        }
        log.info("用户退出:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
    }

    /**
     * 收到客户端消
     * 息后调用的方法
     * @param message
     * 客户端发送过来的消息
     **/
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        log.info("用户消息:"+userId+",报文:"+message);
        //可以群发消息
        //消息保存到数据库、redis
        if(StringUtils.isNotBlank(message)){
            try {
                //解析发送的报文
                JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(message);
                //追加发送人(防止串改)
                jsonObject.put("fromUserId",this.userId);
                String toUserId=jsonObject.getString("toUserId");
                //传送给对应toUserId用户的websocket
                if(StringUtils.isNotBlank(toUserId)&&webSocketMap.containsKey(toUserId)){
                    webSocketMap.get(toUserId).sendMessage(message);
                }else{
                    //否则不在这个服务器上，发送到mysql或者redis
                    log.error("请求的userId:"+toUserId+"不在该服务器上");
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }


    /**
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {

        log.error("用户错误:"+this.userId+",原因:"+error.getMessage());
        error.printStackTrace();
    }

    /**
     * 实现服务
     * 器主动推送
     */
    public void sendMessage(String message) {
        try {
            this.session.getBasicRemote().sendText(message);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     *发送自定
     *义消息
     **/
    public static void sendInfo(String message, String userId) {
        log.info("发送消息到:"+userId+"，报文:"+message);
        if(StringUtils.isNotBlank(userId) && webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.get(userId).sendMessage(message);
        }else{
            log.error("用户"+userId+",不在线！");
        }
    }

    /**
     * 获得此时的
     * 在线人数
     * @return
     */
    public static synchronized int getOnlineCount() {
        return onlineCount;
    }

    /**
     * 在线人
     * 数加1
     */
    public static synchronized void addOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount++;
    }

    /**
     * 在线人
     * 数减1
     */
    public static synchronized void subOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount--;
    }

}

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消息推送

至于推送新信息，可以在自己的Controller写个方法调用WebSocketServer.sendInfo()即可。
程序中使用定任务不停的向客户端发送消息。

@Controller
@RequestMapping("/api/test")
@Api(description = "服务器向客户端推送消息接口", tags = "Test")
public class TestController {

    @Autowired
    private TestServiceImpl testServiceImpl;
    /**
     * 启动页面
     * @return
     */
    @GetMapping("/start")
    public String start(){
        return "index";
    }

    @PostMapping("/pushToWeb")
    @ApiOperation(value = "服务器端向客户端推送消息", notes = "服务器端向客户端推送消息")
    public ResponseBean<?> pushToWeb(@RequestBody @ApiParam(value = "回收人编码和医院编码", required = true) CodesInfo info){

        testServiceImpl.printTime();
        return new ResponseBean<>(200, "success", "123456");
    }

}

@Service
@EnableScheduling
public class TestServiceImpl {

    //打印时间
    @Scheduled(fixedRate=1000) //1000毫秒执行一次
    public  void  printTime(){

        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        String date = dateFormat.format(new Date());
        WebSocketServer.sendInfo(date,"10");
        System.out.println(date);
    }

}

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建立websocket连接

前端页面直接使用ws协议建立连接，const socketUrl = “ws://localhost:9091/api/pushMessage/” + $("#userId").val();

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>websocket通讯</title>
</head>
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.js"></script>
<script>
    let socket;
    function openSocket() {

        const socketUrl = "ws://localhost:9091/api/pushMessage/" + $("#userId").val();
        console.log(socketUrl);
        if(socket!=null){
            socket.close();
            socket=null;
        }
        socket = new WebSocket(socketUrl);
        //打开事件
        socket.onopen = function() {
            console.log("websocket已打开");
        };
        //获得消息事件
        socket.onmessage = function(msg) {
            console.log(msg.data);
            //发现消息进入,开始处理前端触发逻辑
        };
        //关闭事件
        socket.onclose = function() {
            console.log("websocket已关闭");
        };
        //发生了错误事件
        socket.onerror = function() {
            console.log("websocket发生了错误");
        }
    }
    function sendMessage() {

        socket.send('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
        console.log('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
    }
</script>
<body>
<p>【socket开启者的ID信息】：<div><input id="userId" name="userId" type="text" value="10"></div>
<p>【客户端向服务器发送的内容】：<div><input id="toUserId" name="toUserId" type="text" value="20">
    <input id="contentText" name="contentText" type="text" value="hello websocket"></div>
<p>【操作】：<div><a onclick="openSocket()">开启socket</a></div>
<p>【操作】：<div><a onclick="sendMessage()">发送消息</a></div>
</body>

</html>

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运行结果

服务器端向客户端发送消息

客户端向服务器端发送消息

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本文总结

本文先简单阐述了下websocket的概念，分析了websocket的优势，以及其与传统的http请求的区别与联系。最后编写了一个例子来说明websocket的使用，帮助大家快速上手websocket。