Java实现WebSocket客户端和服务端(简单版)

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作者
猴君
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天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物。


每个人都有惰性,但不断学习是好好生活的根本,共勉!


文章均为学习整理笔记,分享记录为主,如有错误请指正,共同学习进步。

文章目录


写在前面:

网上看了很多关于WebSocket的文章,大多都是服务端的实现,然后用在线工具测试。 现在遇到的需求是客户端和服务端都要用Java实现,所以就有了这篇文章。 大多数文章的服务端实现都相当的精细,各种细节的处理,但很多都是代码不全。 对于刚接触WebSocket然后只想简单实现的人来说,着实有些吃力。 所以想把最简单的实现写出来分享,希望对大家有些帮助。 

一、WebSocket简介

1. 介绍

  • WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。
  • WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范。
  • WebSocket API也被W3C定为标准。
  • WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

2. 定义

  • WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议。
  • WebSocket 通过HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。
  • 为了创建WebSocket连接,需要通过浏览器发出请求,之后服务器进行回应,这个过程通常称为“握手”(handshaking)。

二、开发环境

JDK版本:1.8
maven版本:3.9.4
开发工具:IDEA 2023.2.1
项目框架:spring boot 版本为 2.7.3 springboot搭建传送门

三、功能实现

1. 项目包结构

在这里插入图片描述

2.项目创建

为了更方便操作,将两个服务放在一个项目里
首先创建父类项目websocket_client_server
项目创建可参考springboot搭建传送门
然后可以把src包删了
父类项目所需依赖

    <parent>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>         <version>2.7.3</version>     </parent>     <dependencyManagement>         <dependencies>             <dependency>                 <groupId>org.projectlombok</groupId>                 <artifactId>lombok</artifactId>                 <version>1.18.24</version>             </dependency>             <dependency>                 <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>                 <artifactId>fastjson2</artifactId>                 <version>2.0.33</version>             </dependency>         </dependencies>     </dependencyManagement> 

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>      <groupId>com.websocket</groupId>     <artifactId>websocket_client_server</artifactId>     <version>1.0-SNAPSHOT</version>     <packaging>pom</packaging>     <modules>         <module>websocket_client</module>         <module>websocket_server</module>     </modules>      <properties>         <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>         <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>     </properties>      <parent>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>         <version>2.7.3</version>     </parent>      <dependencyManagement>         <dependencies>             <dependency>                 <groupId>org.projectlombok</groupId>                 <artifactId>lombok</artifactId>                 <version>1.18.24</version>             </dependency>             <dependency>                 <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>                 <artifactId>fastjson2</artifactId>                 <version>2.0.33</version>             </dependency>         </dependencies>     </dependencyManagement>  </project> 

接下来在这个父项目中创还能两个Module服务,分别对应服务端和客户端

3. WebSocket服务端创建

3.1 依赖引入

服务端所需依赖

        <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>             <version>3.0.9</version>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.projectlombok</groupId>             <artifactId>lombok</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>             <artifactId>fastjson2</artifactId>         </dependency> 

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>     <parent>         <groupId>com.websocket</groupId>         <artifactId>websocket_client_server</artifactId>         <version>1.0-SNAPSHOT</version>     </parent>      <artifactId>websocket_server</artifactId>      <properties>         <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>         <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>     </properties>      <dependencies>         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>             <version>3.0.9</version>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.projectlombok</groupId>             <artifactId>lombok</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>             <artifactId>fastjson2</artifactId>         </dependency>     </dependencies>  </project> 

3.2 配置文件

application.yml

server:   port: 8001 

3.3 项目启动类

WsServerApplication.java

package com.server;  import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;  /**  * @ClassDescription: websocket服务端  * EnableWebSocket注解用于开启websocket服务  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 14:53  */ @EnableWebSocket @SpringBootApplication public class WsServerApplication {     public static void main(String[] args) {         SpringApplication.run(WsServerApplication.class, args);     } }  

3.4 配置类

WsServerConfig.java

package com.server.config;  import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;  /**  * @ClassDescription: websocket配置类  * 该配置类用于创建ServerEndpoint注解,此注解用在类上,使得此类成为服务端websocket  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 14:56  */ @Configuration public class WsServerConfig {     @Bean     public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){         return  new ServerEndpointExporter();     } } 

3.5 服务端服务类

WsServer.java

package com.server.server;  import lombok.NonNull; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import javax.websocket.*; import javax.websocket.server.ServerEndpoint; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  /**  * @ClassDescription: websocket服务端  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 14:59  */ @Slf4j @Component //@RestController @ServerEndpoint("/websocket-server") //@ServerEndpoint("/") public class WsServer {      private Session session;     /**      * 记录在线连接客户端数量      */     private static AtomicInteger onlineCount = new AtomicInteger(0);     /**      * 存放每个连接进来的客户端对应的websocketServer对象,用于后面群发消息      */     private static CopyOnWriteArrayList<WsServer> wsServers = new CopyOnWriteArrayList<>();      /**      * 服务端与客户端连接成功时执行      * @param session 会话      */     @OnOpen     public void onOpen(Session session){         this.session = session;         //接入的客户端+1         int count = onlineCount.incrementAndGet();         //集合中存入客户端对象+1         wsServers.add(this);         log.info("与客户端连接成功,当前连接的客户端数量为:{}", count);     }      /**      * 收到客户端的消息时执行      * @param message 消息      * @param session 会话      */     @OnMessage     public void onMessage(String message, Session session){         log.info("收到来自客户端的消息,客户端地址:{},消息内容:{}", session.getMessageHandlers(), message);         //业务逻辑,对消息的处理 //        sendMessageToAll("群发消息的内容");     }      /**      * 连接发生报错时执行      * @param session 会话      * @param throwable 报错      */     @OnError     public void onError(Session session, @NonNull Throwable throwable){         log.error("连接发生报错");         throwable.printStackTrace();     }      /**      * 连接断开时执行      */     @OnClose     public void onClose(){         //接入客户端连接数-1         int count = onlineCount.decrementAndGet();         //集合中的客户端对象-1         wsServers.remove(this);         log.info("服务端断开连接,当前连接的客户端数量为:{}", count);     }       /**      * 向客户端推送消息      * @param message 消息      */     public void sendMessage(String message){         this.session.getAsyncRemote().sendText(message);         log.info("推送消息给客户端:{},消息内容为:{}", this.session.getMessageHandlers(), message);     }  //    @PostMapping("/send2c") //    public void sendMessage1(@RequestBody String message){         this.session.getAsyncRemote().sendText(message); //        try { //            this.session.getBasicRemote().sendText(message); //        } catch (IOException e) { //            throw new RuntimeException(e); //        } //        log.info("推送消息给客户端,消息内容为:{}", message); //    }       /**      * 群发消息      * @param message 消息      */     public void sendMessageToAll(String message){         CopyOnWriteArrayList<WsServer> ws = wsServers;         for (WsServer wsServer : ws){             wsServer.sendMessage(message);         }     }  //    @PostMapping("/send2AllC") //    public void sendMessageToAll1(@RequestBody String message){ //        CopyOnWriteArrayList<WsServer> ws = wsServers; //        for (WsServer wsServer : ws){ //            wsServer.sendMessage(message); //        } //    }   }  

3.6 请求类

WsServerController.java

package com.server.controller;  import com.server.server.WsServer; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;  /**  * @ClassDescription: 服务端请求类  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 16:51  */ @RestController public class WsServerController {     @Autowired     WsServer wsServer;      /**      * 服务端发消息给客户端      * @param message 消息      */     @PostMapping("/send2client")     public void send2Client(@RequestBody String message){ //        wsServer.sendMessageToAll("this is a test for server to client");         wsServer.sendMessageToAll(message);     }  } 

3.7 测试服务

测试WebSocket服务端服务是否可用
先启动服务
登录在线工具网站WebSocket服务端测试工具
在这里插入图片描述
输入访问路由

ws://localhost:8001/websocket-server 

(webscocket-server是服务类WsServer.java中注解@ServerEndpoint的参数值,可自定义)
建立连接
输入消息,发送消息
然后可在服务的控制台打印如下
在这里插入图片描述
即表示服务端可用

4. WebSocket客户端创建

4.1 依赖引入

服务端所需依赖

        <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.java-websocket</groupId>             <artifactId>Java-WebSocket</artifactId>             <version>1.5.3</version>         </dependency>         <dependency>             <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>             <artifactId>fastjson2</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.projectlombok</groupId>             <artifactId>lombok</artifactId>         </dependency> 

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>     <parent>         <groupId>com.websocket</groupId>         <artifactId>websocket_client_server</artifactId>         <version>1.0-SNAPSHOT</version>     </parent>      <artifactId>websocket_client</artifactId>      <properties>         <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>         <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>     </properties>      <dependencies>         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.java-websocket</groupId>             <artifactId>Java-WebSocket</artifactId>             <version>1.5.4</version>         </dependency>         <dependency>             <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>             <artifactId>fastjson2</artifactId>         </dependency>         <dependency>             <groupId>org.projectlombok</groupId>             <artifactId>lombok</artifactId>         </dependency>     </dependencies>  </project> 

4.2 配置文件

application.yml

server:   port: 8002 

4.3 项目启动类

WsClientApplication.java

package com.client;  import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;  /**  * @ClassDescription:  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 16:09  */ @SpringBootApplication public class WsClientApplication {     public static void main(String[] args) {         SpringApplication.run(WsClientApplication.class, args);     } }  

4.4 配置类

WsClientConfig.java

package com.client.config;  import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.java_websocket.client.WebSocketClient; import org.java_websocket.handshake.ServerHandshake; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException;  /**  * @ClassDescription: 客户端配置类  * 可以通过这里配置服务端的连接  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 16:21  */ @Slf4j @Configuration public class WsClientConfig {     @Bean     public WebSocketClient webSocketClient(){         WebSocketClient wsc = null;         try {             wsc = new WebSocketClient(new URI("ws://localhost:8001/websocket-server")) {                 @Override                 public void onOpen(ServerHandshake serverHandshake) {                     log.info("与服务端建立连接");                 }                  @Override                 public void onMessage(String s) {                     log.info("收到服务端的消息:{}", s);                 }                  @Override                 public void onClose(int i, String s, boolean b) {                     log.info("与服务端的连接断开 code:{} reason:{} {}", i, s, b);                 }                  @Override                 public void onError(Exception e) {                     log.info("连接报错");                 }             };             wsc.connect();             return wsc;         }catch (URISyntaxException e){             e.printStackTrace();         }          return wsc;     } }  

4.5 请求类

WsClientController.java

package com.client.controller;  import org.java_websocket.client.WebSocketClient; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;  /**  * @ClassDescription: 客户端请求类  * @JdkVersion: 1.8  * @Author: 李白  * @Created: 2023/8/31 16:13  */ @RestController public class WsClientController {     @Autowired     WebSocketClient wsClient;      /**      * 客户端发消息给服务端      * @param message      */     @PostMapping("/send2server")     public void websocket(@RequestBody String message){ //        wsClient.send("test for client to server");         wsClient.send(message);     }  }  

5. 服务端和客户端交互测试

此时两个服务均已创建好,可以进行服务端和客户端的连接和发消息

5.1 启动服务

先启动服务端
再启动客户端
此时客户端打印如下
在这里插入图片描述
服务端打印如下
在这里插入图片描述

5.2 客户端向服务端发送消息

postman测试
url

127.0.0.1:8002/send2server 

请求参数内容为文本格式
在这里插入图片描述
发送后服务端会收到消息,服务端打印如下
在这里插入图片描述

5.3 服务端向客户端推送消息

postman测试
url

127.0.0.1:8001/send2Client 

在这里插入图片描述
服务端发送后,服务端的控制台会打印如下,表示推送了消息给客户端
在这里插入图片描述
客户端打印如下,表示收到了服务端的消息
在这里插入图片描述

四、 项目的Github地址

该内容已经上传到了Github中,可自取
https://github.com/hanshanlibai/websocket_client_server


以上就是WebSocket服务端和客户端的简单实现


感谢阅读,祝君暴富!

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