Tomcat 实现WebSocket详细介绍

什么是WebSocket？

WebSocket是HTML5中的一个协议，它的目标是在Web浏览器和服务器之间建立实时、双向的通信会话，以便实现更好的实时性和降低通信量。以前，为了实现实时通信，使用一些技术如Ajax、Comet等技术，但它们都存在着一些问题，而WebSocket协议能够有效地解决这些问题，因此得到了广泛的应用。

Tomcat如何实现WebSocket？

要在Tomcat中实现WebSocket，需要使用Servlet 3.1规范中的javax.servlet.http.WebSocketHandler接口，该接口定义了WebSocket处理器的基本方法。

下面是一个实现WebSocket的例子：

public class MyWebSocketHandler implements WebSocketHandler {

    @Override
    public void onOpen(WebSocketConnection connection) {
        // WebSocket连接打开时调用
        System.out.println("WebSocket Connection opened!");
    }

    @Override
    public void onClose(WebSocketConnection connection) {
        // WebSocket连接关闭时调用
        System.out.println("WebSocket Connection closed!");
    }

    @Override
    public void onMessage(WebSocketConnection connection, String message) {
        // WebSocket接收到消息时调用
        System.out.println("Received WebSocket message: " + message);
    }

    @Override
    public void onError(WebSocketConnection connection, Throwable throwable) {
        // WebSocket出现错误时调用
        System.err.println("WebSocket error: " + throwable.getMessage());
    }
}

以上代码中，我们自定义了一个WebSocket处理器，其实现了WebSocketHandler接口的四个方法，分别表示WebSocket打开、关闭、接收到消息、错误发生时应该怎么处理。

接下来，我们需要在Tomcat的web.xml文件中配置这个WebSocket处理器：

<web-app>
    <servlet>
        <servlet-name>MyWebSocketServlet</servlet-name>
        <servlet-class>org.apache.tomcat.websocket.server.WsServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>javax.websocket.server.ServerEndpointConfigurations</param-name>
            <param-value>com.example.MyWebSocketHandler</param-value>
        </init-param>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>MyWebSocketServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/myWebSocketEndpoint</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

以上代码中，我们在web.xml文件中定义了一个名为MyWebSocketServlet的Servlet，并设置了对应的servlet-class。同时，我们还传递了WebSocket处理器的类名作为初始化参数，这样在Tomcat启动应用程序时，Servlet将自动创建WebSocket处理器的实例，并将其注册到WebSocket端点上。

最后，我们需要在页面上使用JavaScript来创建WebSocket连接，代码如下：

var webSocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/myWebSocketEndpoint");

webSocket.onopen = function() {
    // WebSocket连接打开时调用
    console.log("WebSocket Connection opened!");
}

webSocket.onmessage = function(event) {
    // WebSocket接收到消息时调用
    console.log("Received WebSocket message: " + event.data);
}

webSocket.onclose = function(event) {
    // WebSocket连接关闭时调用
    console.log("WebSocket Connection closed!");
}

webSocket.onerror = function(event) {
    // WebSocket出现错误时调用
    console.log("WebSocket error: " + event.data);
}

以上代码中，我们通过JavaScript创建了一个WebSocket连接，并定义了对应的回调函数，以便在WebSocket连接打开、接收到消息、连接关闭或出现错误时进行相应的处理。

WebSocket示例

下面是一个使用Tomcat实现WebSocket的简单示例，以Echo Server为例：

@ServerEndpoint("/echo")
public class EchoServer {

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

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

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) throws IOException {
        System.out.println("Received message: " + message);
        session.getBasicRemote().sendText(message);
    }
}

以上代码中，我们使用@ServerEndpoint注解定义了一个WebSocket端点，它的地址为/echo。在这个端点中，我们定义了三个方法，分别表示WebSocket打开、关闭和接收到消息时应该怎么处理。

要测试这个Echo Server，我们可以使用以下代码：

var webSocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");

webSocket.onopen = function() {
    console.log("WebSocket opened!");
    webSocket.send("Hello, World!");
}

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

webSocket.onclose = function(event) {
    console.log("WebSocket closed!");
}

webSocket.onerror = function(event) {
    console.log("WebSocket error!");
}

以上代码中，我们创建了一个WebSocket连接，连接到了/echo端点，并在连接打开时发送了一条消息，这条消息将会在Echo Server上接收到，并被原样返回。在接收到返回消息之后，我们将在web控制台上输出Received message: Hello, World!。

除了Echo Server之外，还可以使用WebSocket实现更多实时应用程序，例如实时聊天等。