Websocket (帧格式, 握手过程, Spring 中使用 WebScoket 协议)

本文主要是介绍Websocket (帧格式, 握手过程, Spring 中使用 WebScoket 协议)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

什么是 WebSocket

客户端 A 和客户端 B 的消息传播需要借助服务器的中转 (原因是内网不能给另一个局域网的内网直接联通, 需要借助服务器的外网做 “中介”) (NAT 地址转换)

Http 协议 不支持实时通讯 (或者说不支持服务器主动推送数据给客户端)
TCP 本身是具有服务器推送数据这样的功能的, 但是 Http 把它搞丢了 (发明 Http 的大佬们当年所处的时候, 网页就是用来看看新闻, 也没想到后辈能把网页玩出花来)
于是有了 WebSocket 协议.(基于传输层的 TCP 实现) (和 Http 一样, 都是 应用层协议 )

Tomcat 和 Spring 都提供了 WebSocket API, 方便我们通过 WebSocket 协议实现服务器消息推送

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Socket 和 WebSocket

Socket 是 OS (或者说传输层) 提供的一组用于网络编程的 API
WebSocket 是一个应用层协议

二者牛马不相及 (没关系)
硬要说有关系, 那就是 WebSocket 的内部实现用到了 Socket

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帧格式 (Base Framing Protocol)

FIN : 表示本帧是否是消息的最后一帧, 是1否0
opcode : 解释 payload data 的类型
MASK : 表示 Payload data 是否经过掩码处理
Payload len: 有效载荷长度 ( [0, 125] – 只使用 Payload len空间, [126] – 表示使用 Payload len 和 Extension Payload len 空间, >[127, …] – 使用 Payload len 和 Extension Payload len 和 Extension payLoad len continue 空间) (即不同数值用不同空间来表示载荷的长度)
masking-key : 掩码内容, 当 MASK = 1 时被启用
payload data : 载荷的具体内容

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WebSocket 握手过程

握手之前, 客户端和浏览器同为 Http 协议
握手开始, 客户端向服务器发起 Http 请求, 根据请求头里包含的信息, 请求服务器进行协议切换
( Connection: upgrade – 能不能换个协议啊)
( Upgrade: WebSocket – 换成 WebSocket 协议行不行啊)
服务器收到浏览器的请求, 并返回响应, 并切换协议格式
( Connection: upgrade – 能换协议啊)
( Upgrade: WebSocket – 换成 WebSocket 协议 ok 啊)
返回的协议内, 状态码为 101, 明确告诉客户端, 我已经切换协议了, 我们之后用 WebSocket 协议进行通信

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WebSocket 和 Http 协议是什么关系?

没关系
Http 就是 工具人
客户端和服务器之间通过 Http 协议建立连接, 连接建立完成之后, 就再也用不到 Http 协议了

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WebSocket 在 Spring 中的使用

前端

// 创建 websocket 实例, 或者说进行与服务器建立 WebSocket 连接
// let websocket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080/WebSocketMessage"); // 操作本地
// let websocket = new WebSocket("ws://152.136.56.110:9090/WebSocketMessage"); //操作远程服务器
let websocket = new WebSocket("ws://" + location.host + "/WebSocketMessage"); //统一格式websocket.onopen = function() {// 该方法在连接建立完成后, 被自动调用console.log("websocket 连接成功!");
}websocket.onmessage = function(e) {// 该方法在收到消息时, 被自动调用console.log("websocket 收到消息! " + e.data);// 处理消息响应handleMessage(e.data);	
}websocket.onclose = function() {// 该方法在连接关闭后, 被自动调用console.log("websocket 连接关闭!");
}websocket.onerror = function() {// 该方法在连接异常时, 被自动调用console.log("websocket 连接异常!");
}

后端

导入依赖

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

首先是 创建 Handler 对象, 让其 继承 TextWebSocketHandler
然后将 Handler 注册到 实现 WebSocketConfigurer 接口 的 注册类中

对于 Handler 对象, 有四个常用的方法
afterConnectionEstablished : 该方法在 WebSocket 连接建立 之后, 被自动调用
handlerTextMessage : 该方法在 WebSocket 收到消息 的时候, 被自动调用
handlerTransportError : 该方法在连接 出现异常 的时候, 被自动调用
afterConnectionClosed : 该方法在连接 正常关闭 后, 被自动调用

@Component
public class TestWebSocketAPI extends TextWebSocketHandler {@Overridepublic void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {// 该方法会在 websocket 连接建立之后, 被自动调用System.out.println("Test 连接成功!");}@Overrideprotected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {// 该方法会在 websocket 收到消息的时候, 被自动调用System.out.println("Test 收到消息!" + message.toString());// 这里可以直接用, 是因为在注册器中, 已经把 HttpSession 中的内容给放到 WebSocketSession 中了User user = session.getAttribute().get("user");// session 是个会话, 里面记录通信双方的信息 (session 中持有 websocket 的通信连接)session.sendMessage(message);}@Overridepublic void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception {// 这个方法实在 连接出现异常的时候, 被自动调用System.out.println("Test 连接异常!");}@Overridepublic void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {// 这个方法是在连接正常关闭后, 会被自动调用System.out.println("Test 连接关闭!");}
}

对于注册器, 通过 registerWebSocketHandlers 方法的来注册 Handler (记得给注册器添加注解: @EnableWebSocket)

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {@Autowiredprivate TestWebSocketAPI testWebSocketAPI;@Autowiredprivate WebSocketAPI webSocketAPI;@Overridepublic void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {// 通过本方法, 将创建好的 Handler 类给注册到具体路径上.// 此时浏览器可通过 请求路径, 调用到绑定的 Handler 类.registry.addHandler(testWebSocketAPI, "/test")// 通过注册这个特定的 HttpSession 拦截器, 可以把用户在// HttpSession 中添加的 Attribute 键值对// 往 WebSocketSession 中添加一份.addInterceptors(new HttpSessionHandshakeInterceptor());}
}

这篇关于Websocket (帧格式, 握手过程, Spring 中使用 WebScoket 协议)的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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