Java实现WebSocket客户端和服务端（简单版）

天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。

每个人都有惰性，但不断学习是好好生活的根本，共勉！

文章均为学习整理笔记，分享记录为主，如有错误请指正，共同学习进步。

写在前面：

网上看了很多关于WebSocket的文章，大多都是服务端的实现，然后用在线工具测试。
现在遇到的需求是客户端和服务端都要用Java实现，所以就有了这篇文章。
大多数文章的服务端实现都相当的精细，各种细节的处理，但很多都是代码不全。
对于刚接触WebSocket然后只想简单实现的人来说，着实有些吃力。
所以想把最简单的实现写出来分享，希望对大家有些帮助。

WebSocket简介

1. 介绍

• WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。
• WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。
• WebSocket API也被W3C定为标准。
• WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

2. 定义

• WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议。
• WebSocket 通过HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。
• 为了创建WebSocket连接，需要通过浏览器发出请求，之后服务器进行回应，这个过程通常称为“握手”（handshaking）。

开发环境

JDK版本：1.8
maven版本：3.9.4
开发工具：IDEA 2023.2.1
项目框架：spring boot 版本为 2.7.3 springboot搭建传送门

功能实现

1. 项目包结构

2.项目创建

为了更方便操作，将两个服务放在一个项目里
首先创建父类项目websocket_client_server
项目创建可参考springboot搭建传送门
然后可以把src包删了
父类项目所需依赖

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.3</version>
    </parent>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.18.24</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
                <artifactId>fastjson2</artifactId>
                <version>2.0.33</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.websocket</groupId>
    <artifactId>websocket_client_server</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
    <modules>
        <module>websocket_client</module>
        <module>websocket_server</module>
    </modules>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.3</version>
    </parent>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.18.24</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
                <artifactId>fastjson2</artifactId>
                <version>2.0.33</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

接下来在这个父项目中创还能两个Module服务，分别对应服务端和客户端

3. WebSocket服务端创建

1. 依赖引入

服务端所需依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
            <version>3.0.9</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
        </dependency>

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.websocket</groupId>
        <artifactId>websocket_client_server</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>websocket_server</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
            <version>3.0.9</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2. 配置文件

application.yml

server:
  port: 8001

3. 项目启动类

WsServerApplication.java

package com.server;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;

/**
 * @ClassDescription: websocket服务端
 * EnableWebSocket注解用于开启websocket服务
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 14:53
 */
@EnableWebSocket
@SpringBootApplication
public class WsServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WsServerApplication.class, args);
    }
}

4. 配置类

WsServerConfig.java

package com.server.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

/**
 * @ClassDescription: websocket配置类
 * 该配置类用于创建ServerEndpoint注解，此注解用在类上，使得此类成为服务端websocket
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 14:56
 */
@Configuration
public class WsServerConfig {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){
        return  new ServerEndpointExporter();
    }
}

5. 服务端服务类

WsServer.java

package com.server.server;

import lombok.NonNull;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @ClassDescription: websocket服务端
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 14:59
 */
@Slf4j
@Component
//@RestController
@ServerEndpoint("/websocket-server")
//@ServerEndpoint("/")
public class WsServer {

    private Session session;
    /**
     * 记录在线连接客户端数量
     */
    private static AtomicInteger onlineCount = new AtomicInteger(0);
    /**
     * 存放每个连接进来的客户端对应的websocketServer对象，用于后面群发消息
     */
    private static CopyOnWriteArrayList<WsServer> wsServers = new CopyOnWriteArrayList<>();

    /**
     * 服务端与客户端连接成功时执行
     * @param session 会话
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session){
        this.session = session;
        //接入的客户端+1
        int count = onlineCount.incrementAndGet();
        //集合中存入客户端对象+1
        wsServers.add(this);
        log.info("与客户端连接成功，当前连接的客户端数量为：{}", count);
    }

    /**
     * 收到客户端的消息时执行
     * @param message 消息
     * @param session 会话
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session){
        log.info("收到来自客户端的消息，客户端地址：{}，消息内容：{}", session.getMessageHandlers(), message);
        //业务逻辑，对消息的处理
//        sendMessageToAll("群发消息的内容");
    }

    /**
     * 连接发生报错时执行
     * @param session 会话
     * @param throwable 报错
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, @NonNull Throwable throwable){
        log.error("连接发生报错");
        throwable.printStackTrace();
    }

    /**
     * 连接断开时执行
     */
    @OnClose
    public void onClose(){
        //接入客户端连接数-1
        int count = onlineCount.decrementAndGet();
        //集合中的客户端对象-1
        wsServers.remove(this);
        log.info("服务端断开连接，当前连接的客户端数量为：{}", count);
    }


    /**
     * 向客户端推送消息
     * @param message 消息
     */
    public void sendMessage(String message){
        this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
        log.info("推送消息给客户端:{}，消息内容为：{}", this.session.getMessageHandlers(), message);
    }

//    @PostMapping("/send2c")
//    public void sendMessage1(@RequestBody String message){
        this.session.getAsyncRemote().sendText(message);
//        try {
//            this.session.getBasicRemote().sendText(message);
//        } catch (IOException e) {
//            throw new RuntimeException(e);
//        }
//        log.info("推送消息给客户端，消息内容为：{}", message);
//    }


    /**
     * 群发消息
     * @param message 消息
     */
    public void sendMessageToAll(String message){
        CopyOnWriteArrayList<WsServer> ws = wsServers;
        for (WsServer wsServer : ws){
            wsServer.sendMessage(message);
        }
    }

//    @PostMapping("/send2AllC")
//    public void sendMessageToAll1(@RequestBody String message){
//        CopyOnWriteArrayList<WsServer> ws = wsServers;
//        for (WsServer wsServer : ws){
//            wsServer.sendMessage(message);
//        }
//    }


}

6. 请求类

WsServerController.java

package com.server.controller;

import com.server.server.WsServer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @ClassDescription: 服务端请求类
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 16:51
 */
@RestController
public class WsServerController {
    @Autowired
    WsServer wsServer;

    /**
     * 服务端发消息给客户端
     * @param message 消息
     */
    @PostMapping("/send2client")
    public void send2Client(@RequestBody String message){
//        wsServer.sendMessageToAll("this is a test for server to client");
        wsServer.sendMessageToAll(message);
    }

}

7. 测试服务

测试WebSocket服务端服务是否可用
先启动服务
登录在线工具网站WebSocket服务端测试工具

输入访问路由

ws://localhost:8001/webscocket-server

(webscocket-server是服务类WsServer.java中注解@ServerEndpoint的参数值，可自定义）
建立连接
输入消息，发送消息
然后可在服务的控制台打印如下

即表示服务端可用

4. WebSocket客户端创建

1. 依赖引入

服务端所需依赖
注：这里Java-WebSocket的依赖版本原使用的是1.5.4当时并无问题，现在不可用会报错，改用1.5.3即可正常使用

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.java-websocket</groupId>
            <artifactId>Java-Websocket</artifactId>
            <version>1.5.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

完整pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.websocket</groupId>
        <artifactId>websocket_client_server</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>websocket_client</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.java-websocket</groupId>
            <artifactId>Java-Websocket</artifactId>
            <version>1.5.4</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2. 配置文件

application.yml

server:
  port: 8002

3. 项目启动类

WsClientApplication.java

package com.client;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @ClassDescription:
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 16:09
 */
@SpringBootApplication
public class WsClientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WsClientApplication.class, args);
    }
}

4. 配置类

WsClientConfig.java

package com.client.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.java_websocket.client.WebSocketClient;
import org.java_websocket.handshake.ServerHandshake;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;

/**
 * @ClassDescription: 客户端配置类
 * 可以通过这里配置服务端的连接
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 16:21
 */
@Slf4j
@Configuration
public class WsClientConfig {
    @Bean
    public WebSocketClient webSocketClient(){
        WebSocketClient wsc = null;
        try {
            wsc = new WebSocketClient(new URI("ws://localhost:8001/websocket-server")) {
                @Override
                public void onOpen(ServerHandshake serverHandshake) {
                    log.info("与服务端建立连接");
                }

                @Override
                public void onMessage(String s) {
                    log.info("收到服务端的消息：{}", s);
                }

                @Override
                public void onClose(int i, String s, boolean b) {
                    log.info("与服务端的连接断开 code:{} reason:{} {}", i, s, b);
                }

                @Override
                public void onError(Exception e) {
                    log.info("连接报错");
                }
            };
            wsc.connect();
            return wsc;
        }catch (URISyntaxException e){
            e.printStackTrace();
        }

        return wsc;
    }
}

5. 请求类

WsClientController.java

package com.client.controller;

import org.java_websocket.client.WebSocketClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @ClassDescription: 客户端请求类
 * @JdkVersion: 1.8
 * @Author: 李白
 * @Created: 2023/8/31 16:13
 */
@RestController
public class WsClientController {
    @Autowired
    WebSocketClient wsClient;

    /**
     * 客户端发消息给服务端
     * @param message
     */
    @PostMapping("/send2server")
    public void websocket(@RequestBody String message){
//        wsClient.send("test for client to server");
        wsClient.send(message);
    }

}

5. 服务端和客户端交互测试

此时两个服务均已创建好，可以进行服务端和客户端的连接和发消息

1. 启动服务

先启动服务端
再启动客户端
此时客户端打印如下

服务端打印如下

2. 客户端向服务端发送消息

postman测试
url

127.0.0.1:8002/send2server

请求参数内容为文本格式

发送后服务端会收到消息，服务端打印如下

3. 服务端向客户端推送消息

postman测试
url

127.0.0.1:8001/send2Client

服务端发送后，服务端的控制台会打印如下，表示推送了消息给客户端

客户端打印如下，表示收到了服务端的消息

以上就是WebSocket服务端和客户端的简单实现

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