WebSocket是一種協(xié)議，用于在Web應(yīng)用程序和服務(wù)器之間建立實(shí)時(shí)、雙向的通信連接。它通過一個(gè)單一的TCP連接提供了持久化連接，這使得Web應(yīng)用程序可以更加實(shí)時(shí)地傳遞數(shù)據(jù)。WebSocket協(xié)議最初由W3C開發(fā)，并于2011年成為標(biāo)準(zhǔn)。

WebSocket的優(yōu)勢包括：

• 實(shí)時(shí)性： 由于WebSocket的持久化連接，它可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，避免了Web應(yīng)用程序需要不斷地發(fā)送請求以獲取最新數(shù)據(jù)的情況。

• 雙向通信： WebSocket協(xié)議支持雙向通信，這意味著服務(wù)器可以主動向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，而不需要客戶端發(fā)送請求。

• 減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載： 由于WebSocket的持久化連接，它可以減少HTTP請求的數(shù)量，從而減少了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

WebSocket的劣勢包括：

• 需要瀏覽器和服務(wù)器都支持： WebSocket是一種相對新的技術(shù)，需要瀏覽器和服務(wù)器都支持。一些舊的瀏覽器和服務(wù)器可能不支持WebSocket。

• 需要額外的開銷： WebSocket需要在服務(wù)器上維護(hù)長時(shí)間的連接，這需要額外的開銷，包括內(nèi)存和CPU。

• 安全問題： 由于WebSocket允許服務(wù)器主動向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，可能會存在安全問題。服務(wù)器必須保證只向合法的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。

WebSocket 協(xié)議是一種基于TCP的協(xié)議，用于在客戶端和服務(wù)器之間建立持久連接，并且可以在這個(gè)連接上實(shí)時(shí)地交換數(shù)據(jù)。WebSocket協(xié)議有自己的握手協(xié)議，用于建立連接，也有自己的數(shù)據(jù)傳輸格式。

當(dāng)客戶端發(fā)送一個(gè) WebSocket 請求時(shí)，服務(wù)器將發(fā)送一個(gè)協(xié)議響應(yīng)以確認(rèn)請求。在握手期間，客戶端和服務(wù)器將協(xié)商使用的協(xié)議版本、支持的子協(xié)議、支持的擴(kuò)展選項(xiàng)等。一旦握手完成，連接將保持打開狀態(tài)，客戶端和服務(wù)器就可以在連接上實(shí)時(shí)地傳遞數(shù)據(jù)。

WebSocket 協(xié)議使用的是雙向數(shù)據(jù)傳輸，即客戶端和服務(wù)器都可以在任意時(shí)間向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)，而不需要等待對方的請求。它支持二進(jìn)制數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)，可以自由地在它們之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

總之，WebSocket協(xié)議是一種可靠的、高效的、雙向的、持久的通信協(xié)議，它適用于需要實(shí)時(shí)通信的Web應(yīng)用程序，如在線游戲、實(shí)時(shí)聊天等。

WebSocket 生命周期描述了 WebSocket 連接從創(chuàng)建到關(guān)閉的過程。一個(gè) WebSocket 連接包含以下四個(gè)主要階段：

• 連接建立階段（Connection Establishment）： 在這個(gè)階段，客戶端和服務(wù)器之間的 WebSocket 連接被建立?？蛻舳税l(fā)送一個(gè) WebSocket 握手請求，服務(wù)器響應(yīng)一個(gè)握手響應(yīng)，然后連接就被建立了。

• 連接開放階段（Connection Open）： 在這個(gè)階段，WebSocket 連接已經(jīng)建立并開放，客戶端和服務(wù)器可以在連接上互相發(fā)送數(shù)據(jù)。

• 連接關(guān)閉階段（Connection Closing）： 在這個(gè)階段，一個(gè) WebSocket 連接即將被關(guān)閉。它可以被客戶端或服務(wù)器發(fā)起，通過發(fā)送一個(gè)關(guān)閉幀來關(guān)閉連接。

• 連接關(guān)閉完成階段（Connection Closed）： 在這個(gè)階段，WebSocket 連接已經(jīng)完全關(guān)閉?？蛻舳撕头?wù)器之間的任何交互都將無效。

“

需要注意的是，WebSocket 連接在任何時(shí)候都可能關(guān)閉，例如網(wǎng)絡(luò)故障、服務(wù)器崩潰等情況都可能導(dǎo)致連接關(guān)閉。因此，需要及時(shí)處理 WebSocket 連接關(guān)閉的事件，以確保應(yīng)用程序的可靠性和穩(wěn)定性。

下面是一個(gè)簡單的 WebSocket 生命周期示意圖：

在這個(gè)示意圖中，客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè) WebSocket 握手請求，服務(wù)器響應(yīng)一個(gè)握手響應(yīng)，連接就被建立了。一旦連接建立，客戶端和服務(wù)器就可以在連接上互相發(fā)送數(shù)據(jù)，直到其中一方發(fā)送一個(gè)關(guān)閉幀來關(guān)閉連接。在關(guān)閉幀被接收后，連接就會被關(guān)閉，WebSocket 連接關(guān)閉完成。

WebSocket 的消息格式與 HTTP 請求和響應(yīng)的消息格式有所不同。WebSocket 的消息格式可以是文本或二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并且 WebSocket 消息的傳輸是在一個(gè)已經(jīng)建立的連接上進(jìn)行的，因此不需要再進(jìn)行 HTTP 請求和響應(yīng)的握手操作。

WebSocket 消息格式由兩個(gè)部分組成：消息頭和消息體。

消息頭包含以下信息：

• FIN： 表示這是一條完整的消息，一般情況下都是1。

• RSV1、RSV2、RSV3： 暫時(shí)沒有使用，一般都是0。

• Opcode： 表示消息的類型，包括文本消息、二進(jìn)制消息等。

• Mask： 表示消息是否加密。

• Payload length： 表示消息體的長度。

• Masking key： 僅在消息需要加密時(shí)出現(xiàn)，用于對消息進(jìn)行解密。

消息體就是實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，可以是文本或二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

WebSocket API 是用于在 Web 應(yīng)用程序中創(chuàng)建和管理 WebSocket 連接的接口集合。WebSocket API 由瀏覽器原生支持，無需使用額外的 JavaScript 庫或框架，可以直接在 JavaScript 中使用。

下面是一些常用的 WebSocket API：

WebSocket 構(gòu)造函數(shù)： WebSocket 構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建 WebSocket 對象。它接受一個(gè) URL 作為參數(shù)，表示要連接的 WebSocket 服務(wù)器的地址。例如：

let ws = new WebSocket('ws://example.com/ws');

WebSocket.send() 方法： WebSocket.send() 方法用于向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。它接受一個(gè)參數(shù)，表示要發(fā)送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以是字符串、Blob 對象或 ArrayBuffer 對象。例如：

ws.send('Hello, server!');

WebSocket.onopen 事件： WebSocket.onopen 事件在 WebSocket 連接成功建立時(shí)觸發(fā)。例如：

ws.onopen = function() {  console.log('WebSocket 連接已經(jīng)建立。');};

WebSocket.onmessage 事件： WebSocket.onmessage 事件在接收到服務(wù)器發(fā)送的消息時(shí)觸發(fā)。它的 event 對象包含一個(gè) data 屬性，表示接收到的數(shù)據(jù)。例如：

ws.onmessage = function(event) {  console.log('收到服務(wù)器消息：', event.data);};

WebSocket.onerror 事件： WebSocket.onerror 事件在 WebSocket 連接出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)觸發(fā)。例如：

ws.onerror = function(event) {  console.error('WebSocket 連接出現(xiàn)錯(cuò)誤：', event);};

WebSocket.onclose 事件： WebSocket.onclose 事件在 WebSocket 連接被關(guān)閉時(shí)觸發(fā)。例如：

ws.onclose = function() {  console.log('WebSocket 連接已經(jīng)關(guān)閉。');};

以上是一些常用的 WebSocket API。

依賴：

<dependency>

    <groupId>javax.websocket</groupId>

    <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>

    <version>1.1</version>

</dependency>

import javax.websocket.OnClose;

import javax.websocket.OnMessage;

import javax.websocket.OnOpen;

import javax.websocket.Session;

import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

@ServerEndpoint("/websocket")

public class WebSocketServer {

    @OnOpen

    public void onOpen(Session session) {

        System.out.println("Connection opened: " + session.getId());

        sessions.add(session);

    }

    @OnMessage

    public void onMessage(Session session, String message) throws IOException {

        System.out.println("Received message: " + message);

        session.getBasicRemote().sendText("Server received: " + message);

    }

    @OnClose

    public void onClose(Session session) {

        System.out.println("Connection closed: " + session.getId());

        sessions.remove(session);

    }

    private static final Set<Session> sessions = Collections.synchronizedSet(new HashSet<Session>());

}