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Java中如何用WebSocket实现实时通信

尼克

发布： 2025-06-11 15:36:02

原创

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websocket在java中实现实时通信的解决方案是：1. 使用支持websocket的服务器如tomcat 7.0.47及以上版本；2. 创建websocket端点类并使用@serverendpoint注解指定连接uri；3. 利用@onopen、@onmessage、@onclose和@onerror处理连接事件；4. 部署应用到服务器并通过javascript websocket api实现客户端连接。相比http的请求-响应模式，websocket提供全双工通信，适合实时应用。为处理并发问题，应使用concurrenthashmap等线程安全结构管理会话，并通过wss://协议保障安全性，同时在握手阶段验证身份及来源，防止cswsh攻击。

Java中如何用WebSocket实现实时通信

WebSocket在Java中实现实时通信，简单来说，就是建立一个持久的连接，让服务器可以主动向客户端推送数据，而不用客户端频繁地请求。

解决方案：

首先，你需要一个支持WebSocket的Java服务器。像Tomcat、Jetty或者Undertow都行，它们都内置了WebSocket的支持。以Tomcat为例，你需要Tomcat 7.0.47或更高版本。

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接下来，创建一个WebSocket端点。这通常涉及创建一个Java类，并使用@ServerEndpoint注解来标记它。这个注解指定了客户端连接到服务器的URI。

import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;

@ServerEndpoint("/websocket")
public class MyWebSocket {

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        System.out.println("Client connected: " + session.getId());
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) throws IOException {
        System.out.println("Received message: " + message + " from " + session.getId());
        session.getBasicRemote().sendText("Server received: " + message); // Echo back
    }

    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        System.out.println("Client disconnected: " + session.getId());
    }

    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        System.err.println("Error occurred: " + error.getMessage());
    }
}

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这个例子中，/websocket是端点URI。@OnOpen、@OnMessage、@OnClose和@OnError注解分别处理连接打开、接收消息、连接关闭和错误事件。

然后，部署你的应用到Tomcat服务器。

在客户端，你可以使用JavaScript的WebSocket API来连接到服务器。

var websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/your-app-name/websocket");

websocket.onopen = function(event) {
  console.log("Connected to WebSocket server");
  websocket.send("Hello from client!");
};

websocket.onmessage = function(event) {
  console.log("Received message: " + event.data);
};

websocket.onclose = function(event) {
  console.log("Disconnected from WebSocket server");
};

websocket.onerror = function(error) {
  console.error("WebSocket error: " + error);
};

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这段JavaScript代码创建了一个WebSocket连接，并定义了处理连接打开、接收消息、连接关闭和错误的函数。记得把ws://localhost:8080/your-app-name/websocket替换成你实际的WebSocket服务器地址。 your-app-name指的是你部署的war包的名字。

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WebSocket和HTTP有什么区别？

HTTP是请求-响应模式，客户端发起请求，服务器返回响应。WebSocket是全双工的，一旦连接建立，客户端和服务器可以互相发送数据，不需要每次都发起新的请求。HTTP的无状态性在某些场景下是优点，但在实时通信中就显得笨重了。想象一下，如果聊天应用每次发送消息都要重新建立连接，那体验得多差。WebSocket保持连接，更适合实时应用。

如何处理WebSocket连接中的并发问题？

并发问题是不可避免的，特别是当多个客户端同时连接到服务器时。一个常见的做法是使用线程安全的数据结构来存储WebSocket会话，例如ConcurrentHashMap。此外，你可能需要使用锁来保护共享资源，避免多个线程同时修改它们。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.Map;

public class WebSocketSessionManager {

    private static final Map<String, Session> sessions = new ConcurrentHashMap<>();

    public static void addSession(String sessionId, Session session) {
        sessions.put(sessionId, session);
    }

    public static void removeSession(String sessionId) {
        sessions.remove(sessionId);
    }

    public static Session getSession(String sessionId) {
        return sessions.get(sessionId);
    }

    // 广播消息给所有连接的客户端
    public static void broadcast(String message) {
        sessions.values().forEach(session -> {
            try {
                session.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (Exception e) {
                System.err.println("Error broadcasting message: " + e.getMessage());
            }
        });
    }
}

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这个简单的WebSocketSessionManager使用ConcurrentHashMap来存储会话，broadcast方法演示了如何向所有连接的客户端发送消息。注意，异常处理是必不可少的，因为网络连接可能随时中断。

WebSocket的安全性如何保障？

WebSocket本身提供了一些安全机制，比如可以通过wss://协议使用TLS/SSL加密连接，类似于HTTPS。除了加密，你还需要考虑身份验证和授权。可以在WebSocket握手阶段进行身份验证，例如使用HTTP头传递token。一旦连接建立，服务器需要验证客户端是否有权执行特定的操作。一种常见的做法是，在连接建立后，客户端发送一个包含身份信息的JSON消息，服务器验证该信息，并根据权限设置会话上下文。

此外，还要注意防止WebSocket漏洞，例如跨站WebSocket劫持（CSWSH）。确保你的服务器只接受来自信任域的WebSocket连接。可以检查Origin头来验证请求的来源。

总而言之，WebSocket为Java应用带来了实时通信的能力，但你需要仔细考虑并发、安全性和错误处理等问题，才能构建一个健壮的WebSocket应用。

以上就是Java中如何用WebSocket实现实时通信的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！