java websocket程序基于jsr 356规范，使用@serverendpoint和@clientendpoint注解分别实现服务端和客户端；2. 服务端通过@onopen、@onmessage、@onclose、@onerror处理连接生命周期事件，session用于消息收发；3. 客户端通过websocketcontainer连接服务端，使用countdownlatch同步控制；4. 高并发处理可通过线程池、nio或消息队列实现；5. 安全性通过wss协议、ssl证书和身份验证保障；6. 心跳检测通过定时发送ping/pong消息实现，服务端使用scheduledexecutorservice周期发送ping，客户端需回复pong以维持连接；7. 程序需部署在支持websocket的服务器如tomcat 8+，客户端使用wss://协议确保通信安全，完整实现了实时双向通信机制。
WebSocket实时通信程序，说白了，就是让你的Java程序能像聊天室一样，服务器和客户端可以随时互发消息，不用像传统的HTTP请求那样，客户端得先问一句，服务器才能回一句。这玩意儿在需要实时更新数据的场景里特别有用，比如股票行情、在线游戏啥的。
解决方案
要用Java写WebSocket程序，主要靠的就是JSR 356规范，也就是Java WebSocket API。你可以把它理解成Java官方提供的WebSocket工具包。
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引入依赖： 先在你的Maven或者Gradle项目里加上WebSocket API的依赖。比如Maven的
pom.xml
文件里：
jakarta.websocket jakarta.websocket-api 2.1.0 provided
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编写服务端：
- 创建一个类，用
@ServerEndpoint
注解标记它，这个注解告诉服务器，这个类是一个WebSocket端点。@ServerEndpoint
里可以指定一个URI，客户端通过这个URI连接到服务器。
import jakarta.websocket.*; import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint; import java.io.IOException; @ServerEndpoint("/websocket") public class MyWebSocketServer { @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()); // 将消息广播给所有连接的客户端，或者只发给特定的客户端 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(Throwable error) { error.printStackTrace(); } }@OnOpen
、@OnMessage
、@OnClose
、@OnError
这几个注解分别对应WebSocket的几个事件：连接建立、收到消息、连接关闭、发生错误。Session
对象代表一个客户端连接。你可以用它来发送消息，获取客户端信息等等。
- 创建一个类，用
-
编写客户端：
- 同样，创建一个类，用
@ClientEndpoint
注解标记。
import jakarta.websocket.*; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.CountDownLatch; @ClientEndpoint public class MyWebSocketClient { private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); @OnOpen public void onOpen(Session session) { System.out.println("Connected to server: " + session.getId()); try { session.getBasicRemote().sendText("Hello Server!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) { System.out.println("Received message: " + message + " from server"); latch.countDown(); // 收到消息后，解锁 } @OnClose public void onClose(Session session) { System.out.println("Disconnected from server: " + session.getId()); } @OnError public void onError(Throwable error) { error.printStackTrace(); } public CountDownLatch getLatch() { return latch; } public static void main(String[] args) throws URISyntaxException, DeploymentException, IOException, InterruptedException { WebSocketContainer container = ContainerProvider.getWebSocketContainer(); Session session = container.connectToServer(MyWebSocketClient.class, new URI("ws://localhost:8080/websocket")); // 替换为你的服务器地址 MyWebSocketClient client = (MyWebSocketClient) session.getUserProperties().get(MyWebSocketClient.class.getName()); client.getLatch().await(); // 等待收到消息 session.close(); } }客户端需要一个WebSocket容器来建立连接。
ContainerProvider.getWebSocketContainer()
可以获取默认的容器。container.connectToServer()
方法用来连接到服务器。
- 同样，创建一个类，用
-
部署和运行：
把你的服务端代码部署到支持WebSocket的Java Web服务器上，比如Tomcat。注意，Tomcat的版本要足够高，比如Tomcat 8.0以上。
运行你的客户端代码。
Java WebSocket如何处理高并发？
WebSocket本身是基于TCP的，所以高并发的处理方式和普通的网络编程类似。主要思路就是使用多线程或者异步IO。
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线程池： 每个WebSocket连接都分配一个线程来处理消息。可以用线程池来管理这些线程，避免创建过多的线程导致系统崩溃。
异步IO (NIO)： Java NIO提供了非阻塞的IO操作。可以用它来处理WebSocket连接，一个线程可以处理多个连接，提高并发能力。Netty框架就 heavily 使用了 NIO。
消息队列： 如果消息处理逻辑比较复杂，可以将消息放入消息队列，然后用多个消费者线程来处理消息。这样可以避免单个线程阻塞，提高系统的吞吐量。比如使用 Kafka 或者 RabbitMQ。
如何保证WebSocket通信的安全性？
WebSocket默认是不加密的，所以需要使用WSS协议来保证通信的安全性。WSS就是WebSocket over SSL/TLS，相当于HTTPS之于HTTP。
配置SSL证书： 在你的Web服务器上配置SSL证书。具体的配置方法取决于你使用的Web服务器。
使用WSS协议： 客户端连接服务器的时候，使用
wss://
协议代替ws://
协议。身份验证： 可以使用HTTP认证或者自定义的认证方式来验证客户端的身份。可以在
@OnOpen
方法里进行身份验证。
WebSocket心跳检测机制如何实现？
心跳检测是为了检测客户端和服务器之间的连接是否仍然有效。如果长时间没有收到对方的消息，就认为连接已经断开。
定时发送心跳包： 客户端和服务器定时向对方发送心跳包。心跳包就是一个特殊的消息，比如
PING
或者PONG
。超时判断： 如果在一段时间内没有收到对方的心跳包，就认为连接已经断开，关闭连接。
服务器端实现心跳检测的一个简单例子：
import jakarta.websocket.*;
import jakarta.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@ServerEndpoint("/heartbeat")
public class HeartbeatWebSocketServer {
private Session session;
private ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
private static final long HEARTBEAT_INTERVAL = 30; // seconds
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
this.session = session;
System.out.println("Client connected: " + session.getId());
// Start sending heartbeat messages
scheduler.scheduleAtFixedRate(this::sendHeartbeat, HEARTBEAT_INTERVAL, HEARTBEAT_INTERVAL, TimeUnit.SECONDS);
}
private void sendHeartbeat() {
try {
if (session != null && session.isOpen()) {
session.getBasicRemote().sendText("PING");
} else {
System.out.println("Session closed, stopping heartbeat.");
scheduler.shutdown();
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("Error sending heartbeat: " + e.getMessage());
scheduler.shutdown();
}
}
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) throws IOException {
System.out.println("Received message: " + message + " from " + session.getId());
if ("PONG".equals(message)) {
System.out.println("Received PONG from client, connection is alive.");
} else {
session.getBasicRemote().sendText("Server received: " + message);
}
}
@OnClose
public void onClose(Session session) {
System.out.println("Client disconnected: " + session.getId());
scheduler.shutdown();
}
@OnError
public void onError(Throwable error) {
error.printStackTrace();
scheduler.shutdown();
}
}客户端也需要类似的机制，收到PING后回复PONG，或者在一定时间内没有收到PING就认为连接断开。这部分代码就留给你自己去实现了。
