在 Netty 中动手搭建 WebSocket 服务，揭秘 WebSocket 原理

后端

2023-02-01 22:53:04

WebSocket 的魔力：双向通信的钥匙

想象一下，你正在和远方的朋友进行一场激动人心的视频通话，画面丝滑流畅，声音清晰无卡顿。这背后正是 WebSocket 的功劳，一种让浏览器和服务器实时交互的协议。

WebSocket 的工作原理

WebSocket 是一种网络协议，它就像一条高速公路，让客户端（通常是浏览器）和服务器之间可以双向传输数据。与传统的 HTTP 协议不同，WebSocket 不需要多次请求和响应的繁琐交互，从而大大降低了通信开销。

要建立 WebSocket 连接，首先由客户端向服务器发送一个 HTTP 请求。一旦服务器接受请求，双方就可以开始发送和接收数据，无论是文本还是二进制格式的。连接可以通过任何一方在任何时候发送关闭帧而关闭。

使用 Netty 构建 WebSocket 服务：实战详解

如果你想亲身体验 WebSocket 的魅力，不妨跟随我们的分步指南，使用 Netty 框架构建一个简单的 WebSocket 服务。

前期准备

安装 Netty 库。
导入以下 Maven 依赖项：

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.75.Final</version>
</dependency>

创建 WebSocket 服务器

定义一个 WebSocketServerInitializer 类，用于初始化 WebSocket 服务端：

public class WebSocketServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        // WebSocket 协议的编码和解码器
        pipeline.addLast(new WebSocketServerCodec());
        
        // 处理 WebSocket 帧
        pipeline.addLast(new WebSocketFrameHandler());
    }
}

创建一个 WebSocketServer 类，继承自 WebSocketServerInitializer，并实现相关方法：

public class WebSocketServer extends WebSocketServer {

    public WebSocketServer() {
        super(new InetSocketAddress(8080));
    }

    @Override
    protected void handleUpgrade(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketServerUpgradeRequest req) throws Exception {
        ctx.pipeline().replace(HTTP_CODEC, new WebSocketServerCodec());
        ctx.pipeline().replace(HTTP_DECODER, new WebSocketServerFrameDecoder());
        ctx.pipeline().replace(HTTP_ENCODER, new WebSocketServerFrameEncoder());
        
        ctx.pipeline().fireUserEventTriggered(WebSocketServerUpgradeRequestEvent.upgradeRequest(req));
    }

    @Override
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame msg) throws Exception {
        // 这里处理接收到的 WebSocket 帧
    }
}

创建 WebSocket 客户端

定义一个 WebSocketClientInitializer 类，用于初始化 WebSocket 客户端：

public class WebSocketClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

        // WebSocket 协议的编码和解码器
        pipeline.addLast(new WebSocketClientCodec());
        
        // 处理 WebSocket 帧
        pipeline.addLast(new WebSocketFrameHandler());
    }
}

创建一个 WebSocketClient 类，继承自 WebSocketClientInitializer，并实现相关方法：

public class WebSocketClient extends WebSocketClient {

    public WebSocketClient() {
        super(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
    }

    @Override
    protected void handleOpening(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 这里处理 WebSocket 连接的建立
    }

    @Override
    protected void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame msg) throws Exception {
        // 这里处理接收到的 WebSocket 帧
    }
}