websocket学习笔记【springboot+websocket聊天室demo】

文章目录

  • WebSocket是什么？
  • 为什么需要WebSocket?
  • WebSocket和Http连接的区别
  • WebSocket的工作原理
    • 基本交互过程：
  • Java中的WebSocket支持
  • WebSocket的优势
  • springboot + websocket + themlef 一个聊天室demo
    • pom.xml
    • WebSocketConfig
    • ChatController
    • WebController
    • chat.html
    • application.yml
  • 测试效果

WebSocket是什么？

WebSocket是一种基于TCP协议的双向通信协议，它允许服务器和客户端之间建立持久的连接。与传统的HTTP请求/响应模型不同，WebSocket连接一旦建立，可以在不断开的情况下双向传输数据。这使得WebSocket在实时应用中非常有用，例如在线游戏、即时聊天、实时协作工具等。

为什么需要WebSocket?

尽管HTTP协议广泛应用于网络通信，但它存在一个关键的局限性：通信只能由客户端发起。这种方式在需要频繁的数据更新和实时交互的场景中效率低下。例如，在一个聊天应用中，使用HTTP协议，客户端需要不断地发送请求以检查新消息，这种“轮询”机制浪费了大量的资源。WebSocket应运而生，解决了这个问题，通过建立一个持久的连接，实现了更高效的数据交换。

WebSocket和Http连接的区别

  • 通信方式：
    HTTP： HTTP是一种无状态协议，每次请求都是独立的，即使是在同一个客户端和服务器之间的多次请求。客户端向服务器发送请求，服务器处理请求并返回响应，然后连接关闭。HTTP通常是一种请求/响应协议。
    WebSocket： WebSocket是一种全双工协议，允许双方建立持久性的连接，以便在连接建立后双向传输数据。WebSocket支持实时通信，允许服务器和客户端随时发送数据，而无需为每个消息建立新的连接。

  • 连接建立：
    HTTP： HTTP连接是临时的，每个请求都需要建立新的TCP连接，完成后即刻关闭。这导致了额外的延迟，尤其是在需要频繁通信的实时应用中。
    在这里插入图片描述

    WebSocket： WebSocket连接是持久的，一旦建立，它可以一直保持开放状态，不需要在每次通信之间重新建立连接。这减少了延迟，并使它适用于实时应用。
    在这里插入图片描述

  • 头部信息：
    HTTP： HTTP请求和响应通常包括大量的头部信息，用于描述请求的属性、内容类型等。这些头部信息会占用额外的带宽，尤其是在小数据传输中显得不必要。
    WebSocket： WebSocket头部信息相对较少，因为它专注于数据传输，减少了不必要的开销。

  • 用途：
    HTTP： HTTP主要用于请求和获取资源，如网页、图像、文档等。每个HTTP请求都是短暂的，没有保持连接的需求。
    WebSocket： WebSocket适用于需要实时通信、双向数据交换的应用，如在线游戏、实时聊天、实时协作工具、监控系统等。

  • 安全性：
    HTTP： HTTP本身不提供加密，因此数据可以被拦截和窥探。但HTTPS通过TLS/SSL协议提供了数据加密和安全性。
    WebSocket： WebSocket也可以通过WSS（WebSocket Secure）协议提供加密和安全性，以确保数据的机密性。

WebSocket的工作原理

基本交互过程：

1. 握手阶段： 客户端通过发送HTTP升级请求到服务器来启动WebSocket连接。服务器收到这个请求后，如果支持WebSocket，它将回复一个HTTP 101切换协议的响应，从而建立WebSocket连接。

2. 数据传输： 一旦WebSocket连接建立，客户端和服务器可以双向传输数据。无论是客户端还是服务器，都可以随时向对方发送消息。这种双向通信的实时性使WebSocket在很多应用场景中非常有用。

3. 关闭连接： 当需要关闭WebSocket连接时，任一方可以发送一个关闭帧，通知对方关闭连接。这确保了连接的正常关闭，释放资源。

Java中的WebSocket支持

Java提供了多种库和框架来支持WebSocket技术，其中最知名的是Java API for WebSocket（JSR-356），它是Java EE 7规范的一部分。Java WebSocket API允许你在Java应用程序中创建WebSocket服务器和客户端。

WebSocket的优势

减少开销: 在建立连接后，WebSocket不需要像HTTP那样为每个消息发送额外的头信息，这降低了通信的总体开销。
实时性: 全双工通信使得消息可以即时发送和接收，非常适合需要实时数据交互的应用。
节省资源: 相比于HTTP轮询，WebSocket通过维持持久连接减少了频繁建立和断开连接的资源消耗。

springboot + websocket + themlef 一个聊天室demo

在这里插入图片描述

pom.xml

		<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId></dependency>

WebSocketConfig

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {@Overridepublic void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {registry.addEndpoint("/chat").withSockJS();}@Overridepublic void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {registry.enableSimpleBroker("/topic");registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app");}
}

ChatController

@Controller
public class ChatController {@MessageMapping("/sendMessage")@SendTo("/topic/public")public String sendMessage(String message) {return message;}}

WebController

@Controller
public class WebController {@GetMapping("/chat")public String chat() {return "chat"; // Thymeleaf 模板文件的名称（不包含 .html 扩展名）}
}

chat.html

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head><title>Chat Room</title><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/sockjs-client/dist/sockjs.min.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/stomp-websocket/lib/stomp.min.js"></script><style>#messageArea {height: 300px;overflow-y: auto;border: 1px solid #cccccc;padding: 10px;margin-bottom: 10px;}.chat-message {margin-bottom: 10px;border: 1px solid #dddddd;padding: 5px;border-radius: 5px;}</style>
</head>
<body>
<div id="chatPage"><div id="messageArea"></div><input type="text" id="messageInput" placeholder="Type a message..."><button onclick="sendMessage()">Send</button>
</div>
<script th:inline="javascript">var stompClient = null;function connect() {var socket = new SockJS('/chat');stompClient = Stomp.over(socket);stompClient.connect({}, function (frame) {stompClient.subscribe('/topic/public', function (message) {showMessage(message.body);});});}function sendMessage() {var message = document.getElementById('messageInput').value;stompClient.send("/app/sendMessage", {}, message);document.getElementById('messageInput').value = '';}function showMessage(message) {var messageArea = document.getElementById('messageArea');var messageElement = document.createElement('div');messageElement.classList.add('chat-message');messageElement.innerText = message;messageArea.appendChild(messageElement);}connect();
</script>
</body>
</html>

application.yml

server:port: 8081spring:thymeleaf:mode: HTMLcache: trueprefix: classpath:/templates/encoding: UTF-8suffix: .htmlcheck-template-location: truetemplate-resolver-order: 1

测试效果

在浏览器访问http://localhost:8081/chat，打开多个界面
在这里插入图片描述
在其中一个窗口发送信息
在这里插入图片描述
其他窗口都收到了信息
在这里插入图片描述

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