websocket服务端开发

基于http请求以拉的方式去做服务器的推送，无论是实时性和有效字节都是差强人意的效果。

公司的im系统在与客户端的交互上实际上借助了websocket来实现服务器与客户端的事实消息推送，今天就来简单了解下这个协议，并且自己实现对websocket的响应。

可以看到在理解了tcp和http之后，websocket的设计其实并不复杂，再最开始建立链接的时候客户端实际上会进行一次http请求，只不过请求头的内容有些特别，这里我们来看下：

GET /chat HTTP/1.1

Host: server.example.com

Upgrade: websocket

Connection: Upgrade

Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==

Origin: http://example.com

Sec-WebSocket-Protool: chat,superchat

Sec-WebSocket-Version:13

可以看到这个报文里包含了一些附加头信息。其中附加头信息"Upgrade: WebSocket" ,表明这是一个申请协议升级的http请求。"Sec-WebSocket-Key"是随机的，服务端会用这些数据构造出

一个SHA-1的信息摘要,把"Sec-WebSocket-Key"加上一个魔幻字符串"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"。使用SHA-1加密，然后进行BASE-64编码,将结果作为"Sec-WebSocket-Accept"头的值，返回给客户端:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protool: chat

实现对websocket请求的响应：

public class WebsocketServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8080);
        Socket socket= serverSocket.accept();
        new Thread(new Handle(socket)).start();
    }
}

public class Handle implements Runnable{
    private Socket socket;

    Handle(Socket socket){
        this.socket=socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            BufferedReader reader=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            OutputStreamWriter streamWriter=new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
            BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(streamWriter);
            String key=null;
            //读报文
            while (true){
               String s= reader.readLine();
               System.out.println(s);
                if (s.equals("")){
                   break;
                }else{
                    if (s.contains("Sec-WebSocket-Key")){
                        String keyValue[]=s.split(":");
                        key=keyValue[1].trim()+"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
                    }
                }
            }
            //写报文
            MessageDigest messageDigest=DigestUtils.getSha1Digest();
            byte[] digest=messageDigest.digest(key.getBytes());
            Base64 base64 = new Base64();
            String finalKey=base64.encodeToString(digest);
            bufferedWriter.write("HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n");
            bufferedWriter.write("Upgrade: websocket\r\n");
            bufferedWriter.write("Connection: Upgrade\r\n");
            bufferedWriter.write("Sec-WebSocket-Accept: "+finalKey+"\r\n");
            bufferedWriter.write("Sec-WebSocket-Protool: chat\r\n");
            bufferedWriter.write("\r\n");
            bufferedWriter.write("test");
            bufferedWriter.write("\r\n");
            bufferedWriter.flush();
            //接收数据
            System.out.println("响应报文已经发送");
            while (true){
                String s=reader.readLine();
                System.out.println(s==null);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

建立连接的时候要注意 Sec-WebSocket-Key在做sha-1哈希时，取得时摘要 然后拿着摘要去做base64遍嘛得到Sec-WebSocket-Accept，上面代码还有问题就是连接建立之后 BufferedReader的readLine()方法在遇到\r,\r\n,\n之前会等到填满缓冲区才会被唤醒，找的很多测试用的客户端都会把换行符去掉导致线程在填满缓冲区8KB之前一直阻塞，另一个问题就是字符流的编码问题。这里更多的关注连接建立过程，连接建立之后其实就是直接用tcp传输数据了，这里不多做赘述