1.

1). 背景

B/S结构的软件项目中有时客户端需要实时的获得服务器消息，但默认HTTP协议只支持请求响应模式，这样做可以简化Web服务器，减少服务器的负担，加快响应速度，因为服务器不需要与客户端长时间建立一个通信链接，但不容易直接完成实时的消息推送功能，如聊天室、后台信息提示、实时更新数据等功能，但通过polling、Long polling、长连接、Flash Socket以及HTML5中定义的WebSocket能完成该功能需要。

2). OSI 模型与 TCP/IP

3). Socket简介

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。Socket的英文原义是“孔”或“插座”，作为UNIX的进程通信机制。Socket可以实现应用程序间网络通信。

I. Socket可以使用TCP/IP协议或UDP协议。

TCP/IP协议

• TCP/IP协议是目前应用最为广泛的协议，是构成Internet国际互联网协议的最为基础的协议,由TCP和IP协议组成:
  => TCP协议:面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，负责数据的可靠性传输的问题。
  => IP协议:用于报文交换网络的一种面向数据的协议，主要负责给每台网络设备一个网络地址，保证数据传输到正确的目的地。
• UDP协议
  UDP特点：无连接、不可靠、基于报文的传输层协议，优点是发送后不用管，速度比TCP快。

II. B/S架构的系统多使用HTTP协议，HTTP协议的特点（底层通信使用Socket）：

• 无状态协议
• 用于通过 Internet 发送请求消息和响应消息

• 使用端口接收和发送消息，默认为80端口

  

  图3.png

4).双向通信与消息推送

• 轮询：客户端定时向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。
  �优点：后端程序编写比较容易。
  �缺点：请求中有大半是无用，浪费带宽和服务器资源。
  �实例：适于小型应用。
• 长轮询：客户端向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后hold住连接，直到有新消息才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。
  �优点：在无消息的情况下不会频繁的请求，耗费资小。
  �缺点：服务器hold连接会消耗资源，返回数据顺序无保证，难于管理维护。 Comet异步的ashx，
  �实例：WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。
• 长连接：在页面里嵌入一个隐蔵iframe，将这个隐蔵iframe的src属性设为对一个长连接的请求或是采用xhr请求，服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。
  �优点：消息即时到达，不发无用请求；管理起来也相对便。
  �缺点：服务器维护一个长连接会增加开销。
  �实例：Gmail聊天
• Flash Socket：在页面中内嵌入一个使用了Socket类的 Flash 程序JavaScript通过调用此Flash程序提供的Socket接口与服务器端的Socket接口进行通信，JavaScript在收到服务器端传送的信息后控制页面的显示。
  �优点：实现真正的即时通信，而不是伪即时。
  �缺点：客户端必须安装Flash插件；非HTTP协议，无法自动穿越防火墙。
  �实例：网络互动游戏。
• Websocket: WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。依靠这种技术可以实现客户端和服务器端的长连接，双向实时通信。
  �特点: 事件驱动、异步、使用ws或者wss协议的客户端socket、能够实现真正意义上的推送功能。
  �缺点：少部分浏览器不支持，浏览器支持的程度与方式有区别。

2. 示例

1). 客户端

websocket允许通过JavaScript建立与远程服务器的连接，从而实现客户端与服务器间双向的通信。在websocket中有两个方法：　　

　　　　1、send() 向远程服务器发送数据 　　　　2、close() 关闭该websocket链接 　　websocket监听函数： 　　　　1、onopen 当网络连接建立时触发该事件 　　　　2、onerror 当网络发生错误时触发该事件 　　　　3、onclose 当websocket被关闭时触发该事件 　　　　4、onmessage 当websocket接收到服务器发来的消息的时触发的事件，也是通信中最重要的一个监听事件。msg.data 　　websocket还定义了一个readyState属性，这个属性可以返回websocket所处的状态： 　　　　1、CONNECTING(0) websocket正尝试与服务器建立连接 　　　　2、OPEN(1) websocket与服务器已经建立连接 　　　　3、CLOSING(2) websocket正在关闭与服务器的连接 　　　　4、CLOSED(3) websocket已经关闭了与服务器的连接 　　websocket的url开头是ws，如果需要ssl加密可以使用wss，当我们调用websocket的构造方法构建一个websocket对象（new WebSocket(url)）的之后，就可以进行即时通信了。

2). 创建Web工程

I. 创建chat.html页面

            
                                     
             
     
            
      
                
       趣味聊天室                
                   
      
            
      
                
                       
                       
       
                    
        
                        
                                 
         聊天记录                    
        
                    
                            
        
                
       
            
      
                        
                  
      
                
       
                    
        
                        
                             
        
                    
        
                        
                             
        
                
       
                                
       
                                
       
                    
        
         自己的DIY聊天室
        
                    
        
                        
         
                            
          发送
          (S)                        
         
                        
         
                            
          关闭
          (C)                        
         
                    
        
                
       
            
      
        
     
                
             
                 

II. 图片资源

III. 目录结构

3). 服务器ChatServer代码

/** * 趣味聊天的服务端程序 *  * @author mazaiting */// 声明WebSocket服务器的地址@ServerEndpoint("/chatServer")public class ChatServer {    /** 是否是第一次进入 */    private boolean isFirstFlag = true;    private Session session;    /** 用户名 */    private String userName;    /**     * 记录此次聊天室的服务端有多少个连接 key代表此次客户端的Session ID，value代表此次连接对象     */    private static final HashMap
     
       connectMap = new HashMap<>();    /**     * 保存所有用户的昵称信息 key是Session ID，value才是用户名     */    private static final HashMap
      
        userMap = new HashMap<>();    /**     * 服务端收到客户端连接请求，连接成功后会执行此方法     *      * @param session     */    @OnOpen    public void start(Session session) {        this.session = session;        connectMap.put(session.toString(), this);    }    /**     * 发送消息     *      * @param clientMessage     *            消息/用户名     * @param session     *            会话     */    @OnMessage    public void chat(String clientMessage, Session session) {        // 消息        String message;        // 判断是否为第一次发送消息        if (isFirstFlag) {            // 用户名赋值            this.userName = clientMessage;            // 将新进来的用户保存到用户map            userMap.put(session.getId(), userName);            // 构造发送给客户端的提示信息            message = htmlMessage("系统消息", userName + "进入聊天室");            // 输入昵称后，代表isFirstFlag=false            isFirstFlag = false;        } else {            // 构造发送给客户端的提示信息            message = htmlMessage(userMap.get(session.getId()), clientMessage);        }        sendMessageForAll(message);    }    /**     * ws.close()方法调用后，会触发后台的标注OnClose方法     *      * @param session     */    @OnClose    public void close(Session session) {        // 当某个用户退出时，对其他用户进行广播        String message = htmlMessage("系统消息", userMap.get(session.getId()) + "退出了聊天室");        // 用户map移除        userMap.remove(session.getId());        // 链接map移除        connectMap.remove(session.getId());        sendMessageForAll(message);    }    /**     * 格式化消息     * @param userName 用戶名     * @param message 消息     * @return 消息     */    private String htmlMessage(String userName, String message) {        StringBuffer messageBuffer = new StringBuffer();        SimpleDateFormat sFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");        messageBuffer.append("
       
        ");        messageBuffer.append("
        
");        messageBuffer.append("" + sFormat.format(new Date()) + "");        messageBuffer.append("
");        messageBuffer.append("
        
         ");        messageBuffer.append("
         " + userName + "");        messageBuffer.append("
         
");        messageBuffer.append("" + message + "");        messageBuffer.append("
");        messageBuffer.append("
        
");        messageBuffer.append("
       
");        return messageBuffer.toString();    }    /**     * 为所有用户发送消息     *      * @param message     *            消息     */    private void sendMessageForAll(String message) {        // 当前对象        ChatServer client = null;        // 将消息广播给所有人        for (String connectKey : connectMap.keySet()) {            // 获取客户端            client = (ChatServer) connectMap.get(connectKey);            // 给对应的web端发送一个文本信息            try {                client.session.getBasicRemote().sendText(message);            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }            ;        }    }}
      
     

4). 服务端注解

• @ServerEndpoint: 绑定服务器地址的注解方法
• @OnOpen: WebSocket连接执行的注解方法
• @OnMessage: 发送消息时执行的方法
• @OnClose: 关闭时执行的方法

5). 测试

3. 开源框架

1). 开源Java消息推送框架

Pushlet 是一个开源的 Comet 框架,Pushlet 使用了观察者模型：客户端发送请求，订阅感兴趣的事件；服务器端为每个客户端分配一个会话 ID 作为标记，事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到订阅者的事件队列里。

Pushlet是一种comet实现：在Servlet机制下，数据从server端的Java对象直接推送（push）到（动态）HTML页面，而无需任何Javaapplet或者插件的帮助。它使server端可以周期性地更新client的web页面，这与传统的request/response方式相悖。浏览器client为兼容JavaScript1.4版本以上的浏览器（如InternetExplorer、FireFox），并使用JavaScript/DynamicHTML特性。而底层实现使用一个servlet通过Http连接到JavaScript所在的浏览器，并将数据推送到后者。