Netty笔记之六：Netty对websocket的支持

WebSocket是一种规范，是Html5规范的一部分，websocket解决什么问题呢？解决http协议的一些不足。我们知道，http协议是一种无状态的，基于请求响应模式的协议。

网页聊天的程序（基于http协议的），浏览器客户端发送一个数据，服务器接收到这个浏览器数据之后，如何将数据推送给其他的浏览器客户端呢？

这就涉及到服务器的推技术。早年为了实现这种服务器也可以像浏览器客户端推送消息的长连接需求，有很多方案，比如说最常用的采用一种轮询技术，就是客户端每隔一段时间，比如说2s或者3s向服务器发送请求，去请求服务器端是否还有信息没有响应给客户端，有就响应给客户端，当然没有响应就只是一种无用的请求。

这种长轮询技术的缺点有：

1）响应数据不是实时的，在下一次轮询请求的时候才会得到这个响应信息，只能说是准实时，而不是严格意义的实时。

2）大多数轮询请求的空轮询，造成大量的资源带宽的浪费，每次http请求携带了大量无用的头信息，而服务器端其实大多数都不关注这些头信息，而实际大多数情况下这些头信息都远远大于body信息，造成了资源的消耗。

拓展

比较新的技术去做轮询的效果是Comet。这种胡宏技术虽然可以双向通信，但依然需要反复发出请求。而且在Comet中，普遍采用的长链接，也会消耗服务器资源。

WebSocket一种在单个 TCP 连接上进行 全双工通讯 的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并被RFC7936所补充规范。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。

websocket的出现就是解决了客户端码做裤与服务端的这种长连接问题，这种长连接是真正意义上的长连接。客户端与服务器一旦连接建立双方就是对等的实体，不再区分严格意义的客户端和服务端。长连接只有在初次建立的时候，客户端才会向服务端发送一些请求，这些请求包括请求头和请求体，一旦建立好连接之后，客户端和服务器只会发送数据本身而不需要再去发送请求头信息，这样大量减少了

网络带宽。websocket协议本身是构建在http协议之上的升级协议，客户端首先向服务器端去建立连接，这个连接本身就是http协议只是在头信息中包含了一些websocket协议的相关信息，一旦http连接建立之后，服务器端读到这些websocket协议的相关信息就将此协议升级成websocket协议。websocket协议也可以应用在非浏览器应用，只需要引入相关的websocket库就可以了。

HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。Websocket使用ws或wss的统一资源标志符，类似于HTTPS，其中wss表示在TLS之上的Websocket。如：

优点

浏览器页面向服务器发送消息，服务器将当前消息发送时间反馈给浏览器页面。

服务器端

服务器端初始化连接

WebSocketServerProtocolHandler ：参数是访问路径，这边指定的是ws，服务客户端访问服务器的时候指定的url是： ws://localhost:8899/ws 。

它负责websocket握手以及处理控制框架（Close，Ping（心跳检检测request），Pong（心跳检测响应））。 文本和二进制数据帧迟简被传递到管道中的下一个处理程序进行处理。

桢 ：

WebSocket规范中定义了6种类型的桢，netty为其提供了具体的对应的POJO实现。

WebSocketFrame：所有桢的父类，所谓桢就是WebSocket服务在建立的时候，在通道中处理的数据类型。本列子中客户端和服务器之间处理的是文本信息。所以范型参数是TextWebSocketFrame。

自定义Handler

页面 ：

启动服务器，然后运行客户端页面，当客户端和服务器端连接建立的时候，服务器端执行 handlerAdded 回调方法，客户端执行 onopen 回调方法

服务器端控制台：

页面：

客户端发送消息，服务器端进行响应，

服务端控制台打印：

客户端也收到服务器端的响应：

打开开发者工具 ：

在从标准的HTTP或者HTTPS协议切换到WebSocket时，将会使用一种升级握手的机制。因此，使用WebSocket的应用程序将始终以HTTP/S作为开始，然后再执行升级。这个升级动作发生的确定时刻特定与应用程序；它可能会发生在启动时候，也可能会发生在请求了某个特定的IURL之后。

参考技术

java web 服务器推送技术--comet4j

Comet：基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术

在网速快速提升的时代，浏览器已经成为我们访问各种服务的入口，很难想象如果离开了浏览器，我们的网络世界应该如何运作。现在恨不得把 *** 作系统都搬上浏览器。但是并不是所有的应用游尺都需要浏览器来执行，比如服务器和服务器之间的通信，就需要使用到自建客户端来和服务器进行交互。

本文将会介绍使用netty客户端连接websocket的原理和具体实现。

在介绍netty客户端之前，我们先看一个简单的浏览器客户颤磨散端连接websocket的例子：

这里使用了浏览器最通用的语言javascript，并使用了浏览器提供的websocket API进行 *** 作，非常的简单。

那么用netty客户端实现websocket的连接是否和javascript使用一样呢？我们一起来 探索 。

先看看netty对websocket的支持类都有哪些，接着我们看下怎么具体去使用这些工具类。

和websocket server一样，client中最核心的类也是handshaker，这里叫做WebSocketClientHandshaker。这个类有什么作用呢？一起来看看。

这个类主要实现的就是client和server端之间的握手。

我们看一下它的最长参数的构造类：

参数中有websocket连接的URI，像是：”ws://flydean.com/mypath”。

有请求子协议的类型subprotocol，有自定义的HTTP headers：customHeaders，有最大的frame payload的长度：maxFramePayloadLength，有强制timeout关闭的时间，有使用HTTP协议进行升级的URI地址。

怎么创建handshaker呢？同样的，netty提供了一个WebSocketClientHandshakerFactory方法。

WebSocketClientHandshakerFactory提供了一个newHandshaker方法，可以方便的创建各种不同版本的handshaker:

可以看到，根据传入协议版本的不同，可以分为WebSocketClientHandshaker13、WebSocketClientHandshaker08、WebSocketClientHandshaker07、WebSocketClientHandshaker00这几种。

通常来说，对于webSocket协议，为了提升传输的性能和速度，降低网络带宽占用量，在使用过程中通常会带上额外的压缩扩展。为了处理这样的压缩扩展，netty同时提供了服务器端和客户端的支持。

对于服务器端来说对应的handler叫做WebSocketServerCompressionHandler，对于客户端来说对应的handler叫做WebSocketClientCompressionHandler。

通过将这两个handler加入对应pipline中，可以实现对websocket中压缩协议扩展的支持。

对于协议的扩展有两个级别分别是permessage-deflate和perframe-deflate，分别对应PerMessageDeflateClientExtensionHandshaker和DeflateFrameClientExtensionHandshaker。

至于具体怎么压缩的，这里就不详细进行讲解了， 感兴趣的小伙伴可茄氏以自行了解。

前面讲解了netty对websocket客户端的支持之后，本节将会讲解netty到底是如何使用这些工具进行消息处理的。

首先是按照正常的逻辑创建客户端的Bootstrap，并添加handler。这里的handler就是专门为websocket定制的client端handler。

除了上面提到的WebSocketClientCompressionHandler，就是自定义的handler了。

在自定义handler中，我们需要处理两件事情，一件事情就是在channel ready的时候创建handshaker。另外一件事情就是具体websocket消息的处理了。

首先使用WebSocketClientHandshakerFactory创建handler：

然后在channel active的时候使用handshaker进行握手连接：

然后在进行消息接收处理的时候还需要判断handshaker的状态是否完成，如果未完成则调用handshaker.finishHandshake方法进行手动完成：

当handshake完成之后，就可以进行正常的websocket消息读写 *** 作了。

websocket的消息处理比较简单，将接收到的消息转换成为WebSocketFrame进行处理即可。

本文讲解了netty提供的websocket客户端的支持和具体的对接流程，大家可以再次基础上进行扩展，以实现自己的业务逻辑。

本文的例子可以参考：learn-netty4

本文主要参考 视频教程 ，然后自己总结一下而已。

主要是配置主线程组和从线程组、绑定端口等基本启动netty服务的 *** 作亮困。

主要配置http相关的处理类、大数据流的支持、对httpMessage进行聚合、心跳裤漏检测、websocket相关的处理类、自定义消息处理类。

主要是对消息传递、channel的 *** 作、心跳处理逻辑都集中在这里处理。胡键烂

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