一、前言

  前面学习了codec和ChannelHandler之间的关系,接着学习WebSocket。

二、WebSocket

  2.1. WebSocket介绍

  WebSocket协议允许客户端和服务器随时传输消息,要求他们异步处理接收的消息,而几乎所有的浏览器都支持WebSocket协议,Netty支持WebSocket协议的所有实现,可以在应用中直接使用。

  2.2. WebSocket应用示例

  下面示例展示了如何使用WebSocket协议实现基于浏览器的实时聊天应用,示例逻辑图如下图所示。

  

  处理逻辑如下

    · 客户端发送消息。

    · 消息转发至其他所有客户端。

  本示例中只实现服务端部分,客户端网页为index.html。

  2.3 添加WebSocket支持

  升级握手机制可用于从标准HTTP或HTTPS协议切换到WebSocket,使用WebSocket的应用程序以HTTP/S开头,当请求指定URL时将会启动该协议。本应用有如下惯例:如果URL请求以/ ws结尾,我们将使用升级的WebSocket协议,否则,将使用HTTP/S协议,连接升级后,所有数据将使用WebSocket传输。下图展示服务端的逻辑。

  

  1. 处理HTTP请求

  首先我们实现处理HTTP请求的组件,该组件将为访问聊天室的页面提供服务,并显示连接的客户端发送的消息。下面是HttpRequestHandler代码,其继承SimpleChannelInboundHandler。 

public class HttpRequestHandler
extends SimpleChannelInboundHandler<FullHttpRequest> {
private final String wsUri;
private static final File INDEX;
static {
URL location = HttpRequestHandler.class
.getProtectionDomain()
.getCodeSource().getLocation();
try {
String path = location.toURI() + "index.html";
path = !path.contains("file:") ? path : path.substring(5);
INDEX = new File(path);
} catch (URISyntaxException e) {
throw new IllegalStateException(
"Unable to locate index.html", e);
}
}
public HttpRequestHandler(String wsUri) {
this.wsUri = wsUri;
}
@Override
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx,
FullHttpRequest request) throws Exception {
if (wsUri.equalsIgnoreCase(request.getUri())) {
ctx.fireChannelRead(request.retain());
} else {
if (HttpHeaders.is100ContinueExpected(request)) {
send100Continue(ctx);
}
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile(INDEX, "r");
HttpResponse response = new DefaultHttpResponse(
request.getProtocolVersion(), HttpResponseStatus.OK);
response.headers().set(
HttpHeaders.Names.CONTENT_TYPE,
"text/plain; charset=UTF-8");
boolean keepAlive = HttpHeaders.isKeepAlive(request);
if (keepAlive) {
response.headers().set(
HttpHeaders.Names.CONTENT_LENGTH, file.length());
response.headers().set( HttpHeaders.Names.CONNECTION,
HttpHeaders.Values.KEEP_ALIVE);
}
ctx.write(response);
if (ctx.pipeline().get(SslHandler.class) == null) {
ctx.write(new DefaultFileRegion(
file.getChannel(), 0, file.length()));
} else {
ctx.write(new ChunkedNioFile(file.getChannel()));
}
ChannelFuture future = ctx.writeAndFlush(
LastHttpContent.EMPTY_LAST_CONTENT);
if (!keepAlive) {
future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
}
}
}
private static void send100Continue(ChannelHandlerContext ctx) {
FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(
HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.CONTINUE);
ctx.writeAndFlush(response);
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
throws Exception {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
}

  上述代码用于处理纯HTTP请求,对于WebSocket而言,数据使用帧进行传输,完整的数据包含多帧。

  2. 处理WebSocket帧

  WebSocket定义了六种帧,如下图所示。

  

  对于聊天应用而言,其包含如下帧:CloseWebSocketFrame、PingWebSocketFrame、PongWebSocketFrame、TextWebSocketFrame。

  下面代码展示了用于处理TextWebSocketFrames的ChannelHandler。  

public class TextWebSocketFrameHandler
extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> {
private final ChannelGroup group;
public TextWebSocketFrameHandler(ChannelGroup group) {
this.group = group;
}
@Override
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx,
Object evt) throws Exception {
if (evt == WebSocketServerProtocolHandler
.ServerHandshakeStateEvent.HANDSHAKE_COMPLETE) {
ctx.pipeline().remove(HttpRequestHandler.class);
group.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(
"Client " + ctx.channel() + " joined"));
group.add(ctx.channel());
} else {
super.userEventTriggered(ctx, evt);
}
}
@Override
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx,
TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
group.writeAndFlush(msg.retain());
}
}

  3. 初始化ChannelPipeline

  为在ChannelPipeline中添加ChannelHandler,需要继承ChannelInitializer并且实现initChannel方法,下面是ChatServerInitializer的代码。 

public class ChatServerInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
private final ChannelGroup group;
public ChatServerInitializer(ChannelGroup group) {
this.group = group;
}
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());
pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(64 * 1024));
pipeline.addLast(new HttpRequestHandler("/ws"));
pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws"));
pipeline.addLast(new TextWebSocketFrameHandler(group));
}
}

  对于使用HTTP协议(升级前)和WebSocket协议(升级后)的管道中的处理器分别如下图所示。

  

  

  4. Bootstrapping

  ChatServer类用于启动服务器并且安装ChatServerInitializer,其代码如下。  

public class ChatServer {
private final ChannelGroup channelGroup =
new DefaultChannelGroup(ImmediateEventExecutor.INSTANCE);
private final EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
private Channel channel;
public ChannelFuture start(InetSocketAddress address) {
ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
bootstrap.group(group)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(createInitializer(channelGroup));
ChannelFuture future = bootstrap.bind(address);
future.syncUninterruptibly();
channel = future.channel();
return future;
}
protected ChannelInitializer<Channel> createInitializer(
ChannelGroup group) {
return new ChatServerInitializer(group);
}
public void destroy() {
if (channel != null) {
channel.close();
}
channelGroup.close();
group.shutdownGracefully();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
if (args.length != 1) {
System.err.println("Please give port as argument");
System.exit(1);
}
int port = Integer.parseInt(args[0]);
final ChatServer endpoint = new ChatServer();
ChannelFuture future = endpoint.start(
new InetSocketAddress(port));
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
@Override
public void run() {
endpoint.destroy();
}
});
future.channel().closeFuture().syncUninterruptibly();
}
}

  上述代码就完成了服务端的所有代码,接着进行测试。

  2.4 加密应用

  上述代码中可正常进行通信,但是并未加密,首先需要添加SecureChatServerInitializer,其代码如下。  

public class SecureChatServerInitializer extends ChatServerInitializer {
private final SslContext context;
public SecureChatServerInitializer(ChannelGroup group,
SslContext context) {
super(group);
this.context = context;
}
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
super.initChannel(ch);
SSLEngine engine = context.newEngine(ch.alloc());
ch.pipeline().addFirst(new SslHandler(engine));
}
}

  然后添加SecureChatServerInitializer,代码如下。  

public class SecureChatServer extends ChatServer {
private final SslContext context;
public SecureChatServer(SslContext context) {
this.context = context;
}
@Override
protected ChannelInitializer<Channel> createInitializer(
ChannelGroup group) {
return new SecureChatServerInitializer(group, context);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
if (args.length != 1) {
System.err.println("Please give port as argument");
System.exit(1);
}
int port = Integer.parseInt(args[0]);
SelfSignedCertificate cert = new SelfSignedCertificate();
SslContext context = SslContext.newServerContext(
cert.certificate(), cert.privateKey());
final SecureChatServer endpoint = new SecureChatServer(context);
ChannelFuture future = endpoint.start(new InetSocketAddress(port));
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
@Override
public void run() {
endpoint.destroy();
}
});
future.channel().closeFuture().syncUninterruptibly();
}
}

  2.5 测试应用

  在编译的classes文件夹中加入index.html(客户端),其中index.html的源码如下  

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>WebSocket Chat</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
var socket;
if (!window.WebSocket) {
window.WebSocket = window.MozWebSocket;
}
if (window.WebSocket) {
socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws");
socket.onmessage = function(event) {
var ta = document.getElementById('responseText');
ta.value = ta.value + '\n' + event.data
};
socket.onopen = function(event) {
var ta = document.getElementById('responseText');
ta.value = "connected!";
};
socket.onclose = function(event) {
var ta = document.getElementById('responseText');
ta.value = ta.value + "connection is shutdown";
};
} else {
alert("your broswer do not support WebSocket!");
} function send(message) {
if (!window.WebSocket) {
return;
}
if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
socket.send(message);
} else {
alert("connection is not start.");
}
}
</script>
<form onsubmit="return false;">
<h3>WebSocket ChatRoom:</h3>
<textarea id="responseText" style="width: 500px; height: 300px;"></textarea>
<br>
<input type="text" name="message" style="width: 300px" value="">
<input type="button" value="Send Message" onclick="send(this.form.message.value)">
<input type="button" onclick="javascript:document.getElementById('responseText').value=''" value="Clear message">
</form>
<br>
<br>
</body>
</html>

  然后启动ChatServer(非加密方式),最后在浏览器中访问localhost:8080(可打开多个窗口,多个客户端),其运行效果如下。  

  

  

  可以看到两个客户端之间可以正常进行通信,互相发送消息。

三、总结

  本篇博文通过一个示例讲解了WebSocket协议的具体使用,可完成不同客户端之间的通信,也谢谢各位园友的观看~

【Netty】WebSocket的更多相关文章

  1. 【Netty】源码分析目录

    前言 为方便系统的学习Netty,特整理文章目录如下. [Netty]第一个Netty应用 [Netty]Netty核心组件介绍 [Netty]Netty传输 [Netty]Netty之ByteBuf ...

  2. 【Netty】(7)---搭建websocket服务器

    [Netty](7)---搭建websocket服务器 说明:本篇博客是基于学习某网有关视频教学. 目的:创建一个websocket服务器,获取客户端传来的数据,同时向客户端发送数据 一.服务端 1. ...

  3. 【Netty】(8)---理解ChannelPipeline

    ChannelPipeline ChannelPipeline不是单独存在,它肯定会和Channel.ChannelHandler.ChannelHandlerContext关联在一起,所以有关概念这 ...

  4. 【Netty】(6) ---源码ServerBootstrap

    [Netty]6 ---源码ServerBootstrap 之前写了两篇与Bootstrap相关的文章,一篇是ServerBootstrap的父类,一篇是客户端Bootstrap类,博客地址: [Ne ...

  5. 【Netty】(5)源码 Bootstrap

    [Netty]5 源码 Bootstrap 上一篇讲了AbstractBootstrap,为这篇做了个铺垫. 一.概述 Bootstrap 是 Netty 提供的一个便利的工厂类, 我们可以通过它来完 ...

  6. 【Netty】netty学习之nio了解

    [一]五种IO模型: (1)阻塞IO(2)非阻塞IO(任务提交,工作线程处理,委托线程等待工作线程处理结果的同时,也可以做其他的事情)(3)IO复用模型.(委托线程接收多个任务,将任务提交给工作线程. ...

  7. 【转】WebSocket 是什么原理?为什么可以实现持久连接?

    WebSocket是HTML5出的东西 也就是说HTTP协议没有变化 但HTTP是不支持持久连接的(长连接,循环连接的不算)或者说WebSocket干脆就不是基于HTTP来执行的.但是...说不通啊. ...

  8. 【Netty】netty学习之nio网络编程的模型

    [一]NIO服务器编程结构 [二]Netty3.x服务端线程模型

  9. 【Netty】Netty入门之WebSocket小例子

    服务端: 引入Netty依赖 <!-- netty --> <dependency> <groupId>io.netty</groupId> <a ...

随机推荐

  1. cocoapods安装好后repo换源

    1.pod repo 然后会出现以下内容,如下是我已经换了之后的,而你的URL还是github的 master - Type: git (master) - URL:  https://git.cod ...

  2. Linux学习---vi/vim命令

    Vim是从 vi 发展出来的一个文本编辑器.代码补完.编译及错误跳转等方便编程的功能特别丰富,在程序员中被广泛使用. 所以本文直接用Vim编辑器 基本上 vi/vim 共分为三种模式,分别是命令模式( ...

  3. 【Spark2.0源码学习】-1.概述

          Spark作为当前主流的分布式计算框架,其高效性.通用性.易用性使其得到广泛的关注,本系列博客不会介绍其原理.安装与使用相关知识,将会从源码角度进行深度分析,理解其背后的设计精髓,以便后续 ...

  4. java OJ题目判断输入结束(与C语言的EOF结束等价)

    /* * java 作Oj题目是会有输入若干数据的情况,不好判断输入结束符, * 类似于C语言中的EOF符号 * 在这里提供了一种方法 * */ import java.util.Iterator; ...

  5. mybatis插入List集合数据

    处女帖 今天做完一个定时任务将一个表中的数据每天统计到另外一个表中,开始是用循环的方式向数据库添加,觉得数据库可能访问压力过大,所以就使用了mybatis的foreach标签来稍微的减少压力. 首先封 ...

  6. [系统启动]Printk与sched_clock_init的一点分析

     作者:Younger Liu, 本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 3.0 未本地化版本许可协议进行许可. 在分析Linu内核启动的过程中,发现一段"不平常" ...

  7. 深入解析MySQL视图view

    阅读目录---深入解析MySQL视图view 创建视图 查看视图 视图的更改 create or replace view alter DML drop 使用with check option约束 嵌 ...

  8. 【NLP】3000篇搜狐新闻语料数据预处理器的python实现

    3000篇搜狐新闻语料数据预处理器的python实现 白宁超 2017年5月5日17:20:04 摘要: 关于自然语言处理模型训练亦或是数据挖掘.文本处理等等,均离不开数据清洗,数据预处理的工作.这里 ...

  9. iOS 详解NSObject协议

      协议就是一组接口的集合,遵守一个协议之后就拥有的该协议中所有方法的声明.NSObject这个类遵守了NSObject协议,并且实现了NSObject协议里的所有方法,所以NSObject类及其子类 ...

  10. CSS3特效----图片动态提示效果

    需掌握的知识点: 1.掌握两个HTML5新标签figure以及figcaption的用法 2.掌握transform的属性特点,并能熟练运用 3.学会通过transition及transform配合, ...