习WebSocket一（WebSocket初识）

浏览数：52 / 时间：2015年06月09日

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Java EE 7 去年刚刚发布了JSR356规范，使得WebSocket的Java API得到了统一，Tomcat从7.0.47开始支持JSR356，这样一来写WebSocket的时候，所用的代码都是可以一样的。今天终于体验了一把Tomcat发布的WebSocket，用着很爽，下面把这一历程分享给大家。

关键词：WebSocket, Tomcat
前提：使用Tomcat7.0.47，Firefox25.0.0.5046
首先Tomcat7.0.47自带WebSocket的示例程序，有两种版本，一种是使用注解（annotation API）的方式，另一种是继承javax.websocket.Endpoint类（programmatic API）。
先启动一下，看看效果。有四个example：Echo（回音）、Chat（聊天）、Multiplayer snake（多人蛇游戏）、Multiplayer drawboard（多人画板游戏）。
1、Echo
回音很简单，就是你输入什么，服务器给你返回什么。
界面效果? 服务端代码
打开一个页面，首先点击Connect，保证连接到Websocket，
再在输入框里输入"I am angel1!"，
点击Echo message，可以看到下面框里输入Sent和Received信息。
 
我们看一下它的代码是怎么实现的。
可以看出，在OnMessage处就是简单的通过传来的Session得到某一客户端，
再向其发出同样的消息。
@ServerEndpoint("/websocket/echoAnnotation")
public class EchoAnnotation {
 
    @OnMessage
    public void echoTextMessage(Session session, String msg, boolean last) {
        try {
            if (session.isOpen()) {
                session.getBasicRemote().sendText(msg, last);
            }
        } catch (IOException e) {
            try {
                session.close();
            } catch (IOException e1) {
                // Ignore
            }
        }
    }
 
    @OnMessage
    public void echoBinaryMessage(Session session, ByteBuffer bb,
            boolean last) {
        try {
            if (session.isOpen()) {
                session.getBasicRemote().sendBinary(bb, last);
            }
        } catch (IOException e) {
            try {
                session.close();
            } catch (IOException e1) {
                // Ignore
            }
        }
    }
}

2、Chat
这里的聊天室跟群聊是同一个效果，不能一对一单聊。
界面效果? 服务端代码
打开第一个页面，它会告诉你，你已经加入聊天了。
分析代码，就是一个新连接，会自动实例化一个ChatAnnotation，
这些ChatAnnotation对象共用同一些属性，
最重要的就是Set<ChatAnnotation> conncetions，
在OnOpen处把自身实例加入到conncetions中，并广播消息。
广播消息，是轮循conncetions并发送消息。

在界面输入对话框处输入文字，回车，消息就会发送到服务端。
就会传入到服务端某ChatAnnotation的OnMessage处，
然后把收到的消息与自身名称拼接后，再广播出去。
这下在线的客户端就都能够收到消息了。



第一个页面：




第二个页面：
@ServerEndpoint(value = "/websocket/chat")
public class ChatAnnotation {
 
    private static final String GUEST_PREFIX = "Guest";
    private static final AtomicInteger connectionIds = new AtomicInteger(0);
    private static final Set<ChatAnnotation> connections =
            new CopyOnWriteArraySet<ChatAnnotation>();
 
    private final String nickname;
    private Session session;
 
    public ChatAnnotation() {
        nickname = GUEST_PREFIX + connectionIds.getAndIncrement();
    }
 
 
    @OnOpen
    public void start(Session session) {
        this.session = session;
        connections.add(this);
        String message = String.format("* %s %s", nickname, "has joined.");
        broadcast(message);
    }
 
 
    @OnClose
    public void end() {
        connections.remove(this);
        String message = String.format("* %s %s",
                nickname, "has disconnected.");
        broadcast(message);
    }
 
 
    @OnMessage
    public void incoming(String message) {
        // Never trust the client
        String filteredMessage = String.format("%s: %s",
                nickname, HTMLFilter.filter(message.toString()));
        broadcast(filteredMessage);
    }
 
 
    private static void broadcast(String msg) {
        for (ChatAnnotation client : connections) {
            try {
                client.session.getBasicRemote().sendText(msg);
            } catch (IOException e) {
                connections.remove(client);
                try {
                    client.session.close();
                } catch (IOException e1) {
                    // Ignore
                }
                String message = String.format("* %s %s",
                        client.nickname, "has been disconnected.");
                broadcast(message);
            }
        }
    }
}
3、Multiplayer snake
这是一个多人在线小游戏，客户端通过操作上下左右键指挥自己的蛇，如果碰到别的蛇就死掉。还是一样，在服务端，对每个连接都维护一条蛇，有一个总的逻辑代码处理这些蛇，每条蛇再有各自的状态，向每个连接的客户发送消息。
@ServerEndpoint(value = "/websocket/snake")
public class SnakeAnnotation {
 
    public static final int PLAYFIELD_WIDTH = 640;
    public static final int PLAYFIELD_HEIGHT = 480;
    public static final int GRID_SIZE = 10;
 
    private static final AtomicInteger snakeIds = new AtomicInteger(0);
    private static final Random random = new Random();
 
 
    private final int id;
    private Snake snake;
public static String getRandomHexColor() {
        float hue = random.nextFloat();
        // sat between 0.1 and 0.3
        float saturation = (random.nextInt(2000) + 1000) / 10000f;
        float luminance = 0.9f;
        Color color = Color.getHSBColor(hue, saturation, luminance);
        return ‘#‘ + Integer.toHexString(
                (color.getRGB() & 0xffffff) | 0x1000000).substring(1);
    }
 
 
    public static Location getRandomLocation() {
        int x = roundByGridSize(random.nextInt(PLAYFIELD_WIDTH));
        int y = roundByGridSize(random.nextInt(PLAYFIELD_HEIGHT));
        return new Location(x, y);
    }
 
 
    private static int roundByGridSize(int value) {
        value = value + (GRID_SIZE / 2);
        value = value / GRID_SIZE;
        value = value * GRID_SIZE;
        return value;
    }
 
    public SnakeAnnotation() {
        this.id = snakeIds.getAndIncrement();
    }
@OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        this.snake = new Snake(id, session);
        SnakeTimer.addSnake(snake);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (Iterator<Snake> iterator = SnakeTimer.getSnakes().iterator();
                iterator.hasNext();) {
            Snake snake = iterator.next();
            sb.append(String.format("{id: %d, color: ‘%s‘}",
                    Integer.valueOf(snake.getId()), snake.getHexColor()));
            if (iterator.hasNext()) {
                sb.append(‘,‘);
            }
        }
        SnakeTimer.broadcast(String.format("{‘type‘: ‘join‘,‘data‘:[%s]}",
                sb.toString()));
    }
 
 
    @OnMessage
    public void onTextMessage(String message) {
        if ("west".equals(message)) {
            snake.setDirection(Direction.WEST);
        } else if ("north".equals(message)) {
            snake.setDirection(Direction.NORTH);
        } else if ("east".equals(message)) {
            snake.setDirection(Direction.EAST);
        } else if ("south".equals(message)) {
            snake.setDirection(Direction.SOUTH);
        }
    }
 
 
    
 
 
    
 
 
    @OnClose
    public void onClose() {
        SnakeTimer.removeSnake(snake);
        SnakeTimer.broadcast(String.format("{‘type‘: ‘leave‘, ‘id‘: %d}",
                Integer.valueOf(id)));
    }
 
 
    @OnError
    public void onError(Throwable t) throws Throwable {
        // Most likely cause is a user closing their browser. Check to see if
        // the root cause is EOF and if it is ignore it.
        // Protect against infinite loops.
        int count = 0;
        Throwable root = t;
        while (root.getCause() != null && count < 20) {
            root = root.getCause();
            count ++;
        }
        if (root instanceof EOFException) {
            // Assume this is triggered by the user closing their browser and
            // ignore it.
        } else {
            throw t;
        }
    }
}
4、自写客户端
Multiplayer drawboard就不分析了，在Firefox25.0.0.5046上一直loading。下面探讨一下，Java客户端的编写。
界面和ClientEndpoit?
入口代码
下面是调用了echoAnnotation的websocket的客户端与服务端交互过程。
同样是客户端发给服务端一个消息，服务端收到后发给客户端，
客户端收到后显示出来。
 
 
客户端代码也很简单，没有什么逻辑，只管把接收的打印出来就行了。
需要注意的是，需要引用的jar包只在Java EE 7中包含。
包括javax.websocket-api.jar、tyrus-client.jar、
tyrus-container-grizzly.jar、tyrus-core.jar、
tyrus-websocket-core.jar、tyrus-spi.jar、tyrus-server.jar、
nucleus-grizzly-all.jar
 
同样的也可以调用其它的websocket，比如chat...使用起来非常方便。
 
 
@ClientEndpoint
public class MyClient {
 
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
 
    }
 
    @OnMessage
    public void onMessage(String message) {
        System.out.println("Client onMessage: " + message);
    }
 
    @OnClose
    public void onClose() {
 
    }
 
}
public class Main {
 
    private static String uri = "ws://localhost/examples/websocket/echoAnnotation";
    private static Session session;
 
    private void start() {
        WebSocketContainer container = null;
        try {
            container = ContainerProvider.getWebSocketContainer();
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println("error" + ex);
        }
 
        try {
            URI r = URI.create(uri);
            session = container.connectToServer(MyClient.class, r);
        } catch (DeploymentException | IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Main client = new Main();
        client.start();
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String input = "";
        try {
            do {
                input = br.readLine();
                if (!input.equals("exit"))
                    client.session.getBasicRemote().sendText(input);
            } while (!input.equals("exit"));
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这样以来，从功能少的说，搭建向手机、客户端推送消息的服务器是非常简单的；从功能多的说，以后搭建安全的、扩展性好的、性能超群的游戏服务器，比如QQ斗地主游戏、泡泡卡丁车游戏，在线聊天服务器，也是简单的。http://www.cnblogs.com/wgp13x/p/3800030.html  这是我之前的局域网多人对战飞行棋的实现，因为它是C#局域网版本的，故没有用到WebSocket技术。

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