java websocket程序基于jsr 356规范,使用@serverendpoint和@clientendpoint注解分别实现服务端和客户端;2. 服务端通过@onopen、@onmessage、@onclose、@onerror处理连接生命周期事件,session用于消息收发;3. 客户端通过websocketcontainer连接服务端,使用countdownlatch同步控制;4. 高并发处理可通过线程池、nio或消息队列实现;5. 安全性通过wss协议、ssl证书和身份验证保障;6. 心跳检测通过定时发送ping/pong消息实现,服务端使用scheduledexecutorservice周期发送ping,客户端需回复pong以维持连接;7. 程序需部署在支持websocket的服务器如tomcat 8+,客户端使用wss://协议确保通信安全,完整实现了实时双向通信机制。
WebSocket实时通信程序,说白了,就是让你的Java程序能像聊天室一样,服务器和客户端可以随时互发消息,不用像传统的HTTP请求那样,客户端得先问一句,服务器才能回一句。这玩意儿在需要实时更新数据的场景里特别有用,比如股票行情、在线游戏啥的。
解决方案
要用Java写WebSocket程序,主要靠的就是JSR 356规范,也就是Java WebSocket API。你可以把它理解成Java官方提供的WebSocket工具包。
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pom.xml
<dependency> <groupId>jakarta.websocket</groupId> <artifactId>jakarta.websocket-api</artifactId> <version>2.1.0</version> <!-- 找最新的版本 --> <scope>provided</scope> <!-- 容器提供,比如Tomcat --> </dependency>
编写服务端:
@ServerEndpoint
@ServerEndpoint
import jakarta.websocket.*; import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint; import java.io.IOException; @ServerEndpoint("/websocket") public class MyWebSocketServer { @OnOpen public void onOpen(Session session) { System.out.println("Client connected: " + session.getId()); } @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) throws IOException { System.out.println("Received message: " + message + " from " + session.getId()); // 将消息广播给所有连接的客户端,或者只发给特定的客户端 session.getBasicRemote().sendText("Server received: " + message); // Echo back } @OnClose public void onClose(Session session) { System.out.println("Client disconnected: " + session.getId()); } @OnError public void onError(Throwable error) { error.printStackTrace(); } }
@OnOpen
@OnMessage
@OnClose
@OnError
Session
编写客户端:
@ClientEndpoint
import jakarta.websocket.*; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.CountDownLatch; @ClientEndpoint public class MyWebSocketClient { private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); @OnOpen public void onOpen(Session session) { System.out.println("Connected to server: " + session.getId()); try { session.getBasicRemote().sendText("Hello Server!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) { System.out.println("Received message: " + message + " from server"); latch.countDown(); // 收到消息后,解锁 } @OnClose public void onClose(Session session) { System.out.println("Disconnected from server: " + session.getId()); } @OnError public void onError(Throwable error) { error.printStackTrace(); } public CountDownLatch getLatch() { return latch; } public static void main(String[] args) throws URISyntaxException, DeploymentException, IOException, InterruptedException { WebSocketContainer container = ContainerProvider.getWebSocketContainer(); Session session = container.connectToServer(MyWebSocketClient.class, new URI("ws://localhost:8080/websocket")); // 替换为你的服务器地址 MyWebSocketClient client = (MyWebSocketClient) session.getUserProperties().get(MyWebSocketClient.class.getName()); client.getLatch().await(); // 等待收到消息 session.close(); } }
客户端需要一个WebSocket容器来建立连接。
ContainerProvider.getWebSocketContainer()
container.connectToServer()
部署和运行:
把你的服务端代码部署到支持WebSocket的Java Web服务器上,比如Tomcat。注意,Tomcat的版本要足够高,比如Tomcat 8.0以上。
运行你的客户端代码。
Java WebSocket如何处理高并发?
WebSocket本身是基于TCP的,所以高并发的处理方式和普通的网络编程类似。主要思路就是使用多线程或者异步IO。
线程池: 每个WebSocket连接都分配一个线程来处理消息。可以用线程池来管理这些线程,避免创建过多的线程导致系统崩溃。
异步IO (NIO): Java NIO提供了非阻塞的IO操作。可以用它来处理WebSocket连接,一个线程可以处理多个连接,提高并发能力。Netty框架就 heavily 使用了 NIO。
消息队列: 如果消息处理逻辑比较复杂,可以将消息放入消息队列,然后用多个消费者线程来处理消息。这样可以避免单个线程阻塞,提高系统的吞吐量。比如使用 Kafka 或者 RabbitMQ。
如何保证WebSocket通信的安全性?
WebSocket默认是不加密的,所以需要使用WSS协议来保证通信的安全性。WSS就是WebSocket over SSL/TLS,相当于HTTPS之于HTTP。
配置SSL证书: 在你的Web服务器上配置SSL证书。具体的配置方法取决于你使用的Web服务器。
使用WSS协议: 客户端连接服务器的时候,使用
wss://
ws://
身份验证: 可以使用HTTP认证或者自定义的认证方式来验证客户端的身份。可以在
@OnOpen
WebSocket心跳检测机制如何实现?
心跳检测是为了检测客户端和服务器之间的连接是否仍然有效。如果长时间没有收到对方的消息,就认为连接已经断开。
定时发送心跳包: 客户端和服务器定时向对方发送心跳包。心跳包就是一个特殊的消息,比如
PING
PONG
超时判断: 如果在一段时间内没有收到对方的心跳包,就认为连接已经断开,关闭连接。
服务器端实现心跳检测的一个简单例子:
import jakarta.websocket.*; import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; @ServerEndpoint("/heartbeat") public class HeartbeatWebSocketServer { private Session session; private ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); private static final long HEARTBEAT_INTERVAL = 30; // seconds @OnOpen public void onOpen(Session session) { this.session = session; System.out.println("Client connected: " + session.getId()); // Start sending heartbeat messages scheduler.scheduleAtFixedRate(this::sendHeartbeat, HEARTBEAT_INTERVAL, HEARTBEAT_INTERVAL, TimeUnit.SECONDS); } private void sendHeartbeat() { try { if (session != null && session.isOpen()) { session.getBasicRemote().sendText("PING"); } else { System.out.println("Session closed, stopping heartbeat."); scheduler.shutdown(); } } catch (IOException e) { System.err.println("Error sending heartbeat: " + e.getMessage()); scheduler.shutdown(); } } @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) throws IOException { System.out.println("Received message: " + message + " from " + session.getId()); if ("PONG".equals(message)) { System.out.println("Received PONG from client, connection is alive."); } else { session.getBasicRemote().sendText("Server received: " + message); } } @OnClose public void onClose(Session session) { System.out.println("Client disconnected: " + session.getId()); scheduler.shutdown(); } @OnError public void onError(Throwable error) { error.printStackTrace(); scheduler.shutdown(); } }
客户端也需要类似的机制,收到PING后回复PONG,或者在一定时间内没有收到PING就认为连接断开。这部分代码就留给你自己去实现了。
以上就是java使用教程如何编写WebSocket实时通信程序 java使用教程的WebSocket应用技巧的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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