前言

        在上篇文章tcp编程中，我们实现了C++客户端与java服务器之间的通信，客户端发送了一个消息给服务器，今天我们要实现基于WebSocket实现服务器主动向前端推送消息，并且以服务器接收到C++客户端的消息主动向前端推送消息的触发条件。

了解Websocket

WebSocket 的诞生背景

        在早期，网站为了实现推送技术，通常使用轮询（或称为短轮询）。轮询是指浏览器每隔一段时间向服务器发出 HTTP 请求，然后服务器返回最新的数据给客户端。这种方式存在明显的缺点：浏览器需要不断地向服务器发出请求，而每次请求都包含较长的头部信息，导致带宽资源浪费。

        为了解决这个问题，HTML5 定义了 WebSocket 协议，它能更好地节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。

WebSocket 的基本原理

WebSocket 是什么？

WebSocket 是一种网络传输协议，基于 TCP 实现。它在单个 TCP 连接上进行全双工通信，位于 OSI 模型的应用层。与 HTTP 不同，WebSocket 需要先创建连接，然后可以进行双向数据传输。

WebSocket 握手过程

客户端通过 WebSocket 构造函数创建 WebSocket 对象，连接到服务器的 WebSocket URL。客户端发送类似于 HTTP 请求的报文，服务器返回接受 WebSocket 协议的响应。握手成功后，客户端和服务器之间的 WebSocket 连接建立，后续数据以帧序列的形式传输。

WebSocket 与 HTTP 的区别

WebSocket 使用类似于 HTTP 的握手连接，但数据传输更高效。较少的控制开销：头部信息较小。更强的实时性：实时通信，避免等待请求响应。保持连接状态：WebSocket 是全双工通信，不需要反复发出请求。无需重新发起连接。更好的二进制支持：处理二进制内容。可以支持扩展：自定义子协议。

 WebSocket可以做什么

推文广告聊天室公告消息

    ................... 

服务器端

打开idea，创建一个Springboot项目，添加WebSocket依赖

<code><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>

</dependency>

创建一个WebSocket控制类，代码如下

/**

* WebSocket操作类

*/

@Component

@Slf4j

@ServerEndpoint("/websocket/{userId}") // 接口路径 ws://localhost:8081/webSocket/userId;

public class WebSocket {

/**

* 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;

/**

* 用户ID

*/

private String userId;

/**

* concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。

* 虽然@Component默认是单例模式的，但springboot还是会为每个websocket连接初始化一个bean，

* 所以可以用一个静态set保存起来。

* 注：底下WebSocket是当前类名

*/

private static CopyOnWriteArraySet<WebSocket> webSockets =new CopyOnWriteArraySet<>();

/**

* 用来存所有在线连接用户信息，用来存每个session

*/

private static ConcurrentHashMap<String,Session> sessionPool = new ConcurrentHashMap<String,Session>();

/**

* 链接成功调用的方法

*/

@OnOpen

public void onOpen(Session session, @PathParam(value="userId")String userId) {code>

try {

this.session = session;

this.userId = userId;

webSockets.add(this);

sessionPool.put(userId, session);

log.info("【websocket消息】有新的连接，总数为:"+webSockets.size());

} catch (Exception e) {

}

}

/**

* 链接关闭调用的方法

*/

@OnClose

public void onClose() {

try {

webSockets.remove(this);

sessionPool.remove(this.userId);

log.info("【websocket消息】连接断开，总数为:"+webSockets.size());

} catch (Exception e) {

}

}

/**

* 收到客户端消息后调用的方法

*

* @param message

*/

@OnMessage

public void onMessage(String message) {

log.info("【websocket消息】收到客户端消息:"+message);

}

/** 发送错误时的处理

* @param session

* @param error

*/

@OnError

public void onError(Session session, Throwable error) {

log.error("用户错误,原因:"+error.getMessage());

error.printStackTrace();

}

/**

* 广播消息

*/

public void sendAllMessage(String message) {

log.info("【websocket消息】广播消息:"+message);

for(WebSocket webSocket : webSockets) {

try {

if(webSocket.session.isOpen()) {

webSocket.session.getAsyncRemote().sendText(message);

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

/**

* 单点消息

*/

public void sendOneMessage(String userId, String message) {

Session session = sessionPool.get(userId);

if (session != null&&session.isOpen()) {

try {

log.info("【websocket消息】 单点消息:"+message);

session.getAsyncRemote().sendText(message);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

/**

* 向多人发消息

*/

public void sendMoreMessage(String[] userIds, String message) {

for(String userId:userIds) {

Session session = sessionPool.get(userId);

if (session != null&&session.isOpen()) {

try {

log.info("【websocket消息】 单点消息:"+message);

session.getAsyncRemote().sendText(message);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

添加一个和上篇文章一样的ServerThread类，添加@Component注解并添加WebSocket的调用代码

@Component//注册为Springboot管理的bean，否则不能使用Springboot的其它bean

public class faceServerThread implements Runnable{

@Autowired

private studentDao dao;//用于访问数据库

WebSocket webSocket=new WebSocket();//用于使用WebSocket中的方法

@Override

public void run() {

try {

ServerSocket server=new ServerSocket(8888);

Socket socket;

byte[] buffer = new byte[1024];

int len;

student stu;

while(true)

{

socket=server.accept();//处于阻塞状态，直到客户端连接

System.out.println("客户端连接成功");

InputStream input=socket.getInputStream();//用于读取客户端发来的字节流

while ((len=input.read(buffer))!=-1){

String str = new String(buffer, 0, len);

//此处为代码修改部分

stu=dao.selectById(str);

if(stu!=null){

System.out.println(str);

webSocket.sendOneMessage("0",str);

}

///

}

System.out.println("接收消息完毕");

//System.out.println("收到消息："+id);

}

} catch (IOException e) {

System.out.println("客户端连接失败：");

e.printStackTrace();

}

}

}

此处实现了runnable接口，是为了另外开一条线程，不与Springboot冲突。 

在启动类中添加启动线程

@SpringBootApplication

public class FreshmandemoApplication {

public static void main(String[] args){

ConfigurableApplicationContext context=SpringApplication.run(FreshmandemoApplication.class, args);

faceServerThread faceThread=context.getBean(faceServerThread.class);

new Thread(faceThread).start();

}

}

前端客户端