在Java7与Tomcat8环境下使用WebSocket实现聊天的示例
文中案例在apache-tomcat-8.0.15和jdk1.8.0_25环境下开发，运行。不过标题上是Java7,并不造成影响，代码中没有涉及任何与jdk1.8.x相关的代码。另外之所以要讲清软件版本，一是为了保证案例能够有个明确的实现背景，二是websocket实现tomcat7.x与tomcat8.x有很大差异。在JavaEE规范集中我们这里主要看Java API for WebSocket(JSR 356)。Websocket-api提供了Java实现Websocket的接口，其中最重要的几个类和注解如下图：
http://s3.运维网.com/wyfs02/M02/54/32/wKiom1R71HfSnxu9AATraxMbUG0847.jpg
上图解释：
1.最上面4个注解OnClose，OnError， OnOpen， OnMessage用来标注一个POJO用来处理WebSocket请求的方法；
2.Endpoint和EndpointConfig分别定义了端点和端点相关配置的接口方法；
3.ClientEndpoint和ServerEndpoint分别定义了客户端和服务器端端点的接口方法；
4.Decoder和Encoder分别是解码和编码的接口方法定义；
5.Session是与Endpoint相关的WebSocket Session接口方法定义。
另外还有其它接口，这里作为初步了解Java websocket api仅列出最有必要的一些。
Tomcat8.x提供了JavaEE7的标准实现，其中WebSocket 1.1规范给予实现。在使用其开发的依赖环境是Tomcat8.x JDK7。Tomcat8.x提供了服务器端的实现，客户端实现需要借助其他实现如java_websocket。
Tomcat8.x对WebSocket实现感觉很明朗化了，既然API中定义了WebSocket相关的注解和Session那么Tomcat8.x实现中自然会有相应的处理和实现，下图是简单的关系描述。
http://s3.运维网.com/wyfs02/M02/54/31/wKioL1R71y-yvpatAAI1MX-cI-o472.jpg
上图解释：
[*] tomcat的WsSession类实现了Java WebSocket API中的Session接口
[*] PojoEndpointBase以及其子类处理与Endpoint相关的类或注解
[*] EndpointConfig,Endpoint都与Session的实现类之间存在依赖关系
通过了解Java Websocket API和Tomcat8.x对其的实现，认为使用Java WebSocket需要熟悉其中关键类或接口如：Endpoint，EndpointConfig,Client和Server，Encoder和Decoder，Session，MessageHandler。
上面大致介绍了Tomcat8.x对Java Websocket的实现，有关WebSocket规范的了解信息可以参考：
RFC6455： http://tools.ietf.org/html/rfc6455
WebSocket服务器端实现：https://java.net/projects/websocket-spec/pages/WebSocketAPIs
下面是通过代码示例来展示基于WebSocket的实时聊天
1.服务器端实现
package t8j8.examples;
import java.io.IOException;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
@ServerEndpoint(value = "/ws/chat/{nickName}")
public class Chat {
/**
* 连接对象集合
*/
private static final Set connections = new CopyOnWriteArraySet();
private String nickName;
/**
* WebSocket Session
*/
private Session session;
public Chat() {
}
/**
* 打开连接
*
* @param session
* @param nickName
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session,
@PathParam(value = "nickName") String nickName) {
this.session = session;
this.nickName = nickName;
connections.add(this);
String message = String.format("System> %s %s", this.nickName,
" has joined.");
Chat.broadCast(message);
}
/**
* 关闭连接
*/
@OnClose
public void onClose() {
connections.remove(this);
String message = String.format("System> %s, %s", this.nickName,
" has disconnection.");
Chat.broadCast(message);
}
/**
* 接收信息
*
* @param message
* @param nickName
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message,
@PathParam(value = "nickName") String nickName) {
Chat.broadCast(nickName + ">" + message);
}
/**
* 错误信息响应
*
* @param throwable
*/
@OnError
public void onError(Throwable throwable) {
System.out.println(throwable.getMessage());
}
/**
* 发送或广播信息
*
* @param message
*/
private static void broadCast(String message) {
for (Chat chat : connections) {
try {
synchronized (chat) {
chat.session.getBasicRemote().sendText(message);
}
} catch (IOException e) {
connections.remove(chat);
try {
chat.session.close();
} catch (IOException e1) {
}
Chat.broadCast(String.format("System> %s %s", chat.nickName,
" has bean disconnection."));
}
}
}
}
说明：
代码中ServerEndpoint注解的value值中有个nickName的参数占位符，该参数占位符称为路径参数，路径参数可以通过方法参数注解(@PathParam)进行设置并且获取;
在Endpoint注解的类中OnClose,OnOpen,OnError注解的方法只有一个，OnMessage注解的方法可以有多个这个容易理解因为WebSocket可能处理的信息有text,binary,textStream等。
2.客户端实现
如果使用Maven的话，可以添加java_websocket jar的依赖。
org.java-websocket
Java-WebSocket
1.3.0
runtime
如果开发Web客户端则可以选择支持WebSocket的浏览器，使用HTML5技术。
下面是使用java_websocket来实现客户端的代码：
package t8j8.examples.client;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.util.Scanner;
import org.java_websocket.client.WebSocketClient;
import org.java_websocket.drafts.Draft_17;
import org.java_websocket.handshake.ServerHandshake;
public class TestTocatWebSocket {
public static void main(String[] args) throws URISyntaxException {
String url = "ws://localhost:8080/t8j8/ws/chat/" + args;
WebSocketClient wc = new WebSocketClient(new URI(url), new Draft_17()) {
@Override
public void onOpen(ServerHandshake handshakedata) {
System.out.println(handshakedata.getHttpStatusMessage());
}
@Override
public void onMessage(String message) {
System.out.println(message);
}
@Override
public void onError(Exception ex) {
}
@Override
public void onClose(int code, String reason, boolean remote) {
}
};
wc.connect();
while (true) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String message = scanner.nextLine();
if (message.equals("q")) {
wc.close();
break;
}
scanner.close();
wc.send(message);
}
}
} 说明：
客户端中要说明的是new Draft_17()对象的创建，通过类名可以得知草案的意思。由于Websocket标准迟迟没有发布，因而之前实现都是依据草案进行，而这里的Draft_17对应的WebSocket版本正是：【"Sec-WebSocket-Version", "13" 】可惜，java_websocket包迟迟没有更新内容，名称出现误解人的地方。
3.开始聊天
部署服务器端程序，启动客户端程序（需要添加nickName的参数）。
下面是聊天的截图，分别为Tom和Jack。
http://s3.运维网.com/wyfs02/M02/54/33/wKiom1R74rWjTwRAAAENkee9KzI276.jpg
http://s3.运维网.com/wyfs02/M00/54/32/wKioL1R74z6z27UsAAFZ621cRio571.jpg
至此，关于使用Tomcat8和JDK7基于WebSocket实现的聊天示例就结束了。
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