HTML5基于Tomcat 7.0实现WebSocket连接并实现简单的实时聊天

1、什么是WebSocket？

WebSocket 是一种自然的全双工、双向、单套接字连接。使用WebSocket，你的HTTP 请求变成打开WebSocket 连接（WebSocket 或者WebSocket over TLS（TransportLayer Security，传输层安全性，原称“SSL”））的单一请求，并且重用从客户端到服务器以及服务器到客户端的同一连接。WebSocket 减少了延迟，因为一旦建立起WebSocket 连接，服务器可以在消息可用时发送它们。例如，和轮询不同，WebSocket只发出一个请求。服务器不需要等待来自客户端的请求。相似地，客户端可以在任何时候向服务器发送消息。相比轮询不管是否有可用消息，每隔一段时间都发送一个请求，单一请求大大减少了延迟。

2、WebSocket API

WebSocket API 使你可以通过Web，在客户端应用程序和服务器端进程之间建立全双工的双向通信。WebSocket 接口规定了可用于客户端的方法以及客户端与网络的交互方式。 

3、WebSocket构造函数

为了建立到服务器的WebSocket连接，使用WebSocket接口，通过指向一个代表所要连接端点的URL，实例化一个WebSocket对象。WebSocket 协议定义了两种URL方案（URL scheme）—ws和wss，分别用于客户端和服务器之间的非加密与加密流量。

实例：var ws = new WebSocket("ws://www.websocket.org");

4、WebSocket事件

WebSocket API 是纯事件驱动的。应用程序代码监听WebSocket对象上的事件，以便处理输入数据和连接状态的改变。WebSocket协议也是事件驱动的。

WebSocket对象调度4个不同的事件：

A、open事件：

一旦服务器响应了WebSocket连接请求，open事件触发并建立一个连接。open事件对应的回调函数称作onopen

实例：

ws.onopen = function(e) {
console.log("Connection open...");
};

B、messagess事件：

message事件在接收到消息时触发，对应于该事件的回调函数是onmessage。

实例：

ws.onmessage = function(e) {
if(typeof e.data === "string"){
console.log("String message received", e, e.data);
} else {
console.log("Other message received", e, e.data);
}
};

C、error事件：

error 事件在响应意外故障的时候触发。与该事件对应的回调函数为onerror。
实例：

ws.onerror = function(e){
console.log('websocked error');
handerError();
}

D、close事件：

close 事件在WebSocket 连接关闭时触发。对应于close 事件的回调函数是onclose。

实例：

ws.onclose = function(e) {
console.log("Connection closed", e);
};

5、WebSocket方法

WebSocket 对象有两个方法：send() 和close()。

A、 send() 方法：

使用WebSocket在客户端和服务器之间建立全双工双向连接后，就可以在连接打开时调用send() 方法。使用send() 方法可以从客户端向服务器发送消息。在发送一条或者多条消息之后，可以保持连接打开，或者调用close() 方法终止连接。

实例:

ws.send("Hello WebSocket!");

B、close ()方法：

使用close()方法，可以关闭WebSocket连接或者终止连接尝试。如果连接已经关闭，该方法就什么都不做。在调用close()之后，不能在已经关闭的WebSocket上发送任何数据。可以向close()方法传递两个可选参数：code（数字型的状态代码）和reason（一个文本字符串）。传递这些参数能够向服务器传递关于客户关闭连接原因的信息。

注：以上是对 WebSocket的简单介绍，下面将用一个简单的网页实时聊天案例来介绍如何使用WebSocket

A:首先新建一个项目我这里叫chatroom，在建一个包然后新建一个类用于实现服务器端的连接我的类名叫ChatWebSocketServlet.Java;

具体项目搭建如下图：

B:写服务器端实现类ChatWebSocketServlet.java，具体代码如下：

package com.yc.chat.Servlet;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import org.apache.catalina.websocket.MessageInbound;
import org.apache.catalina.websocket.StreamInbound;
import org.apache.catalina.websocket.WebSocketServlet;
import org.apache.catalina.websocket.WsOutbound;
@WebServlet("/chat")
public class ChatWebSocketServlet extends WebSocketServlet {
private final Map<Integer, WsOutbound> map = new HashMap<Integer, WsOutbound>();
private static final long serialVersionUID = -1058445282919079067L;
@Override
protected StreamInbound createWebSocketInbound(String arg0, HttpServletRequest request) {
// StreamInbound：基于流的WebSocket实现类(带内流)，应用程序应当扩展这个类并实现其抽象方法onBinaryData和onTextData。
return new ChatMessageInbound();
}
class ChatMessageInbound extends MessageInbound {
// MessageInbound：基于消息的WebSocket实现类(带内消息)，应用程序应当扩展这个类并实现其抽象方法onBinaryMessage和onTextMessage。
@Override
protected void onOpen(WsOutbound outbound) {
map.put(outbound.hashCode(), outbound);
super.onOpen(outbound);
}
@Override
protected void onClose(int status) {
map.remove(getWsOutbound().hashCode());
super.onClose(status);
}
@Override
protected void onBinaryMessage(ByteBuffer buffer) throws IOException {
}
@Override
protected void onTextMessage(CharBuffer buffer) throws IOException {
String msg = buffer.toString();
Date date = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
msg = " <font color=green>匿名用戶 " + sdf.format(date) + "</font><br/> " + msg;
broadcast(msg);
}
private void broadcast(String msg) {
Set<Integer> set = map.keySet();
for (Integer integer : set) {
WsOutbound outbound = map.get(integer);
CharBuffer buffer = CharBuffer.wrap(msg);
try {
outbound.writeTextMessage(buffer);
outbound.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}

C:实现前台页面index.jsp（为了展示功能并没有美化，比较简陋）具体代码如下：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>websocket聊天室</title>
<style type="text/css">
#chat {
text-align: left;
width: 600px;
height: 500px;
width: 600px;
}
#up {
text-align: left;
width: 100%;
height: 400px;
border: 1px solid green;
OVERFLOW-Y: auto;
}
#down {
text-align: left;
height: 100px;
width: 100%;
}
</style>
</head>
<body>
<h2 align="center">基于HTML5的聊天室</h2>
<div align="center" style="width: 100%; height: 700px;">
<div id="chat">
<div id="up"></div>
<div id="down">
<textarea type="text" style="width: 602px; height: 100%;" id="send"></textarea>
</div>
</div>
<input type="button" value="连接" onclick="chat(this);"> <input
type="button" value="发送" onclick="send(this);" disabled="disabled"
id="send_btn" title="Ctrl+Enter发送">
</div>
</body>
<script type="text/javascript">
var socket;
var receive_text = document.getElementById("up");
var send_text = document.getElementById("send");
function addText(msg) {
receive_text.innerHTML += "<br/>" + msg;
receive_text.scrollTop = receive_text.scrollHeight;
}
var chat = function(obj) {
obj.disabled = "disabled";
socket = new WebSocket(&#39;ws://localhost:8080/chatroom/chat&#39;);
receive_text.innerHTML += "<font color=green>正在连接服务器……</font>";
//打开Socket
socket.onopen = function(event) {
addText("<font color=green>连接成功！</font>");
document.getElementById("send_btn").disabled = false;
send_text.focus();
document.onkeydown = function(event) {
if (event.keyCode == 13 && event.ctrlKey) {
send();
}
}
};
socket.onmessage = function(event) {
addText(event.data);
};
socket.onclose = function(event) {
addText("<font color=red>连接断开！</font>");
obj.disabled = "";
};
if (socket == null) {
addText("<font color=red>连接失败！</font>");
}
};
var send = function(obj) {
if (send_text.value == "") {
return;
}
socket.send(send_text.value);
send_text.value = "";
send_text.focus();
}
</script>
</html>

   

这样一个简单的实时聊天页面就做好了，接下来将项目部署到Tomcat 7.0服务器，并开启服务器就可以实现聊天了

结果展示：

1.在地址栏输入服务器地址：

http://127.0.0.1:8080/chatroom/index.jsp

点击连接服务器结果如下：

2.分别在两个不同的浏览器打开并互相发送信息（我这里用谷歌和火狐）结果如下：