栏目分类:
子分类:
返回
名师互学网用户登录
快速导航关闭
当前搜索
当前分类
子分类
实用工具
热门搜索
名师互学网 > IT > 软件开发 > 后端开发 > Java

Netty四、websocket 协议

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

Netty四、websocket 协议

1. Websocket协议

​ WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通信的网络技术,浏览器和服务器只需要做一个握手的动作,然后,浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道,两者就可以直接互相传送数据了。WebSocket基于TCP 双向全双工进行消息传递,在同一时刻,既可以发送消息,也可以接收消息,相比HTTP 的半双工协议,性能得到很大提升。其特点是

  1. 单一的TCP连接,采用全双工模式通信:
  2. 对代理、防火墙和路由器透明;
  3. 对代理、防火墙和路由器透明;
  4. 无安全开销:
  5. 通过“ping/pong”帧保持链路激活:
  6. 服务器可以主动传递消息给客户端,不再需要客户端轮询。
1.1. HTTP协议的弊端
  1. HTTP协议为半双工协议。半双工协议指数据可以在客户端和服务端两个方向上 传输,但是不能同时传输。它意味着在同一时刻,只有一个方向上的数据传送。

  2. HTTP消息冗长而繁琐。HTTP消息包含消息头、消息体、换行符等,通常情况 下采用文本方式传输,相比于其他的二进制通信协议,冗长而繁琐;

  3. 针对服务器推送的黑客攻击。例如长时间轮询。现在,很多网站为了实现消息推送,所用的技术都是轮询。轮询是在特定的的时间间 隔(如每1秒),由浏览器对服务器发出HTTP request,然后由服务器返回最新的数据给 客户端浏览器。这种传统的模式具有很明显的缺点,即浏览器需要不断地向服务器发出请 求,然而HTTP request的Header是非常冗长的,里面包含的可用数据比例可能非常低, 这会占用很多的带宽和服务器资源。

1.1.2 Websocket链接建立
  1. 为了建立一个WebSocket连接,客户端浏览器先要向服务器发起1个HTTP请求, 这个清求和通常的HTTP请求不同,包含了一些附加头信息,其中附加头信息" Upgrade: WebSocket"表明这是 个申请协议升级的HTTP请求。
  2. 双方可以通过这个连接通道自由地传递信息,并旦这个连接会持续存在直到客尸端或者服务 器端的某一方主动关闭连接。
  3. 握手成功之后,服务端和客户端就可以通过“messages"的方式进行通信了,一个消 息由一个或者多个帧组成,WebSocket的消息并不一定对应一个特定网结层的帧,它可以 被分割成多个帧或者被合并。
1.1.2 Websocket链接关闭
  1. 为关闭WebSocket连接,客户端和服务端需要通过一个安全的方法关闭底层TCP连 接以及TLS会话。如果合适,丢弃任何可能己经接收的字节,必要时(比如受到攻击)可 以通过任何可用的手段关闭连接。
  2. 当服务器被指示关闭WebSocket连接时,它应该立即发起一个TCP Close操作:客户 端应该等待服务器的TCP Close。
  3. WebSocket的握手关闭消息带有一个状态码和一个可选的关闭原因,它必须按照协议 要求发送一个Close控制帧,当对端接收到关闭控制帧指令时,需要主动关闭WebSocket 连接。
2. Netty 编写Websocket服务器
public class WebSocketServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler {
    private static final Logger logger = Logger.getLogger(WebSocketServerHandler.class.getName());

    private WebSocketServerHandshaker handshaker;


    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ctx.flush();
    }

    private void handleHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req) throws Exception {
        // 如果HTTP解码失败,返回HHTP异常
        if (!req.getDecoderResult().isSuccess() || (!"websocket".equals(req.headers().get("Upgrade")))) {
            sendHttpResponse(ctx, req, new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, BAD_REQUEST));
            return;
        }

        // 创建握手处理类 WebSocketServer Handshaker.通过它构造握手响应消息返冋给客户端,同时将WebSocket相关的编码和解 码类动态添加到					ChannelPipeline中,用于WebSocket消息的编解码
        WebSocketServerHandshakerFactory wsFactory = new WebSocketServerHandshakerFactory(
                "ws://localhost:8080/websocket", null, false);
        handshaker = wsFactory.newHandshaker(req);
        if (handshaker == null) {
            WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedWebSocketVersionResponse(ctx.channel());
        } else {
            handshaker.handshake(ctx.channel(), req);
        }
    }

    private void handleWebSocketframe(ChannelHandlerContext ctx,
                                      WebSocketframe frame) {

        // 判断是否是关闭链路的指令
        if (frame instanceof CloseWebSocketframe) {
            handshaker.close(ctx.channel(),
                    (CloseWebSocketframe) frame.retain());
            return;
        }

        // 判断是否是Ping消息
        if (frame instanceof PingWebSocketframe) {
            ctx.channel().write(new PongWebSocketframe(frame.content().retain()));
            return;
        }

        // 本例程仅支持文本消息,不支持二进制消息
        if (!(frame instanceof TextWebSocketframe)) {
            throw new UnsupportedOperationException(String.format(
                    "%s frame types not supported", frame.getClass().getName()));
        }

        // 返回应答消息
        String request = ((TextWebSocketframe) frame).text();
        if (logger.isLoggable(Level.FINE)) {
            logger.fine(String.format("%s received %s", ctx.channel(), request));
        }
        ctx.channel().write(new TextWebSocketframe(request + " , 欢迎使用Netty WebSocket服务,现在时刻:" +
                new java.util.Date().toString()));
    }


    private static void sendHttpResponse(ChannelHandlerContext ctx,
                                         FullHttpRequest req, FullHttpResponse res) {
        // 返回应答给客户端
        if (res.getStatus().code() != 200) {
            ByteBuf buf = Unpooled.copiedBuffer(res.getStatus().toString(),
                    CharsetUtil.UTF_8);
            res.content().writeBytes(buf);
            buf.release();
            setContentLength(res, res.content().readableBytes());
        }

        // 如果是非Keep-Alive,关闭连接
        ChannelFuture f = ctx.channel().writeAndFlush(res);
        if (!isKeepAlive(req) || res.getStatus().code() != 200) {
            f.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
            throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // 第一次握手请求消息由HTTP协议承载,所以它是一个HTTP消息处理WebSocket握手请求
        if (msg instanceof FullHttpRequest) {
            handleHttpRequest(ctx, (FullHttpRequest) msg);
        }
        
        // WebSocket接入
        else if (msg instanceof WebSocketframe) {
            handleWebSocketframe(ctx, (WebSocketframe) msg);
        }
    }
}
 
3. xmind 

转载请注明:文章转载自 www.mshxw.com
我们一直用心在做
关于我们 文章归档 网站地图 联系我们

版权所有 (c)2021-2022 MSHXW.COM

ICP备案号:晋ICP备2021003244-6号