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如何實現後臺向前臺傳數據

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技術交流群:233513714

這兩天正在研究如何讓後天主動向前臺展現數據,只要後臺有數據上傳的時候就向前臺上傳(因為公司有個項目,硬件設備會不斷的上傳數據,服務端將接收到的數據向前臺展示)。在網上查了一下,下面將介紹一下其中的兩種解決辦法

一、WebSocket

WebSocket 是web客戶端和服務器之間新的通訊方式, 依然架構在HTTP協議之上。使用WebSocket連接, web應用程序可以執行實時的交互, 而不是以前的poll方式。

WebSocket是HTML5開始提供的一種在單個 TCP 連接上進行全雙工通訊的協議,可以用來創建快速的更大規模的健壯的高性能實時的web應用程序。WebSocket通信協議於2011年被IETF定為標準RFC 6455,WebSocketAPI被W3C定為標準。
在WebSocket API中,瀏覽器和服務器只需要做一個握手的動作,然後,瀏覽器和服務器之間就形成了一條快速通道。兩者之間就直接可以數據互相傳送。

什麽是WebSocket?

一個WebSocket是通過一個獨立的TCP連接實現的、異步的、雙向的、全雙工的消息傳遞實現機制。WebSockets不是一個HTTP連接,卻使用HTTP來引導一個WebSocket連接。一個全雙工的系統允許同時進行雙向的通訊。陸地線路電話是一個全雙工設施的例子,因為它們允許兩個通話者同時講話並被對方聽到。最初WebSocket被提議作為HTML5規範的一部分,HTML5承諾給現代的交互式的web應用帶來開發上的便利和網絡效率,但是隨後WebSocket被移到一個僅用來存放WebSockets規範的獨立的標準文檔裏。它包含兩件事情 -- WebSocket協議規範,即2011年12月發布的RFC 6455,和WebSocket JavaScript API。

WebSocket協議利用HTTP 升級頭信息來把一個HTTP連接升級為一個WebSocket連接。HTML5 WebSockets 解決了許多導致HTTP不適合於實時應用的問題,並且它通過避免復雜的工作方式使得應用結構很簡單。

最新的瀏覽器都支持WebSockets,

WebSocket是如何工作的?

每一個WebSocket連接的生命都是從一個HTTP請求開始的。HTTP請求跟其他請求很類似,除了它擁有一個Upgrade頭信息。Upgrade頭信息表示一個客戶端希望把連接升級為不同的協議。對WebSockets來說,它希望升級為WebSocket協議。當客戶端和服務器通過底層連接第一次握手時,WebSocket連接通過把HTTP協議轉換升級為WebSockets協議而得以建立。一旦WebSocket連接成功建立,消息就可以在客戶端和服務器之間進行雙向發送

  • WebSockets比其它工作方式比如輪詢更有效也更高效。因為它需要更少的帶寬並且降低了延時。
  • WebSockets簡化了實時應用的結構體系。
  • WebSockets在點到點發送消息時不需要頭信息。這顯著的降低了帶寬。

一些可能的WebSockets使用案例有:

  • 聊天應用
  • 多人遊戲
  • 股票交易和金融應用
  • 文檔合作編輯
  • 社交應用

JSR 356,WebSocket的Java API,規定了開發者把WebSockets 整合進他們的應用時可以使用的Java API — 包括服務器端和Java客戶端。JSR 356是Java EE 7標準中的一部分。這意味著所有Java EE 7兼容的應用服務器都將有一個遵守JSR 356標準的WebSocket協議的實現。開發者也可以在Java EE 7應用服務器之外使用JSR 356。目前Apache Tomcat 8提供了JSR 356 API的WebSocket支持。 Jboss Wildfly 8 (原JBoss Application Server)也支持JSR 356.

一個Java客戶端可以使用兼容JSR 356的客戶端實現,來連接到WebSocket服務器。對web客戶端來說,開發者可以使用WebSocket JavaScript API來和WebSocket服務器進行通訊。WebSocket客戶端和WebSocket服務器之間的區別,僅在於兩者之間是通過什麽方式連接起來的。一個WebSocket客戶端是一個WebSocket終端,它初始化了一個到對方的連接。一個WebSocket服務器也是一個WebSocket終端,它被發布出去並且等待來自對方的連接。在客戶端和服務器端都有回調監聽方法 -- onOpen , onMessage , onError, onClose。

怎麽創建你的第一個WebSocket應用呢?基本上我們還是會使用Javascript API編寫WebSocket客戶端, 在服務器端, 本文使用JSR 356規範定義的通用模式和技術處理WebSocket的通訊。

下面看一個簡單的例子, 演示了如果使用JavaScript WebSocket客戶端與運行在Wildfly 8服務器通信.

客戶端代碼

 1 <html>
 2 <head>
 3 <meta http-equiv="content-type"content="text/html; charset=ISO-8859-1">
 4 </head>
 5  
 6 <body>
 7 <meta charset="utf-8">
 8 <title>HelloWorld Web sockets</title>
 9 <script language="javascript"type="text/javascript">
10 var wsUri = getRootUri() + "/websocket-hello/hello";
11  
12 function getRootUri() {
13 return "ws://" + (document.location.hostname == "" ? "localhost" :document.location.hostname) + ":" +
14 (document.location.port == "" ? "8080" :document.location.port);
15 }
16  
17 function init() {
18 output = document.getElementById("output");
19 }
20  
21 function send_message() {
22  
23 websocket = new WebSocket(wsUri);
24 websocket.onopen = function(evt) {
25 onOpen(evt)
26 };
27 websocket.onmessage = function(evt) {
28 onMessage(evt)
29 };
30 websocket.onerror = function(evt) {
31 onError(evt)
32 };
33  
34 }
35  
36 function onOpen(evt) {
37 writeToScreen("Connected to Endpoint!");
38 doSend(textID.value);
39  
40 }
41  
42 function onMessage(evt) {
43 writeToScreen("Message Received: " + evt.data);
44 }
45  
46 function onError(evt) {
47 writeToScreen(<span style="color: red;">ERROR:</span>  + evt.data);
48 }
49  
50 function doSend(message) {
51 writeToScreen("Message Sent: " + message);
52 websocket.send(message);
53 }
54  
55 function writeToScreen(message) {
56 var pre = document.createElement("p");
57 pre.style.wordWrap = "break-word";
58 pre.innerHTML = message;
59  
60 output.appendChild(pre);
61 }
62  
63 window.addEventListener("load", init, false);
64  
65 </script>
66  
67 <h1 style="text-align: center;">Hello World WebSocket Client</h2>
68  
69 <br>
70  
71 <div style="text-align: center;">
72 <form action="">
73 <input onclick="send_message()" value="Send"type="button">
74 <input id="textID" name="message"value="Hello WebSocket!" type="text"><br>
75 </form>
76 </div>
77 <div id="output"></div>
78 </body>
79 </html>

如你所見,要想使用WebSocket協議與服務器通信, 需要一個WebSocket對象。它會自動連接服務器.

websocket = new WebSocket(wsUri);

連接上會觸發open事件:

1 websocket.onopen = function(evt) {
2 onOpen(evt)
3 };

一旦連接成功,則向服務器發送一個簡單的hello消息。

1 websocket.send(message);

服務器端代碼

有兩種創建服務器端代碼的方法:

  • 註解方式Annotation-driven: 通過在POJO加上註解, 開發者就可以處理WebSocket 生命周期事件.
  • 實現接口方式Interface-driven: 開發者可以實現Endpoint接口和聲明周期的各個方法.

建議開發時采用註解方式, 這樣可以使用POJO就可以實現WebSocket Endpoint. 而且不限定處理事件的方法名。 代碼也更簡單。

本例就采用註解的方式, 接收WebSocket請求的類是一個POJO, 通過@ServerEndpoint標註. 這個註解告訴容器此類應該被當作一個WebSocket的Endpoint。value值就是WebSocket endpoint的path.

 1 package com.sample.websocket;
 2  
 3 import javax.websocket.*;
 4 import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
 5  
 6  
 7 @ServerEndpoint("/hello")
 8 public class HelloWorldEndpoint {
 9  
10  
11 @OnMessage
12 public String hello(String message) {
13 System.out.println("Received : "+ message);
14 return message;
15 }
16  
17 @OnOpen
18 public void myOnOpen(Session session) {
19 System.out.println("WebSocket opened: " + session.getId());
20 }
21  
22 @OnClose
23 public void myOnClose(CloseReason reason) {
24 System.out.println("Closing a WebSocket due to " + reason.getReasonPhrase());
25 }
26  
27 }

註意:這個例子還包括了其它兩個回調函數: @OnOpen標註的方法在WebSocket連接開始時被調用, Web Session作為參數。 另外一個@OnClose標註的方法在連接關閉時被調用。

就是這麽簡單。但是為了編譯這個例子你還需要Websockets API的實現,它在WildFly 8發布中(或者你用JSR 356的參考實現,或其它的容器提供的jar, 如tomcat):

1 modules\system\layers\base\javax\websocket\api\main\jboss-websocket-api_1.0_spec-1.0.0.Final.jar

對於Maven用戶, 你需要增加undertow-websockets-jsr依賴

1 <dependency>
2 <groupId>org.jboss.spec.javax.websocket</groupId>
3 <artifactId>jboss-websocket-api_1.0_spec</artifactId>
4 <version>1.0.0.Final</version>
5 </dependency>

這個例子比較早,應該是2013年寫的,jsr 256還未發布。 現在,你應該直接使用Java EE提供的API

1 <dependency>
2 <groupId>javax.websocket</groupId>
3 <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
4 <version>1.1</version>
5 </dependency>

編解碼器

前面的例子中WebSocket通信的消息類型默認為String。接下來的例子演示如何使用Encoder和Decoder傳輸更復雜的數據。
Websocket使用Decoder將文本消息轉換成Java對象,然後傳給@OnMessage方法處理; 而當對象寫入到session中時,Websocket將使用Encoder將Java對象轉換成文本,再發送給客戶端。
更常用的, 我們使用XML 或者 JSON 來傳送數據,所以將會會將Java對象與XML/JSON數據相互轉換.

下圖描繪了客戶端和服務器使用encoder/decoder標準通信過程。
技術分享圖片

聲明Encoder/Decoder也是相當的簡單: 你只需在@ServerEndpoint註解中增加encoder/decoder設置:

 1 package com.sample.websocket;
 2  
 3 import java.util.logging.Level;
 4 import java.util.logging.Logger;
 5 import javax.websocket.*;
 6 import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
 7  
 8 @ServerEndpoint(value = "/hello",
 9 decoders = {
10 MessageDecoder.class,},
11 encoders = {
12 MessageEncoder.class
13 })
14 public class HelloWorldEndpoint {
15  
16 @OnMessage
17 public Person hello(Person person, Session session) {
18 if (person.getName().equals("john")) {
19 person.setName("Mr. John");
20 }
21 try {
22 session.getBasicRemote().sendObject(person);
23 System.out.println("sent ");
24 } catch (Exception ex) {
25 Logger.getLogger(HelloWorldEndpoint.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
26 }
27 return person;
28  
29 }
30  
31 @OnOpen
32 public void myOnOpen(Session session) {
33 }
34  
35 }

正像你看到的, OnMessage方法使用Java Object person作為參數, 我們為名字增加個尊稱再返回給客戶端。通過session.getBasicRemote().sendObject(Object obj)返回數據.
容器負責使用你指定的Decoder將接收到的XML消息轉為Java對象:

 1 package com.sample.websocket;
 2  
 3 import java.io.StringReader;
 4  
 5 import javax.websocket.Decoder;
 6 import javax.websocket.EndpointConfig;
 7 import javax.xml.bind.*;
 8  
 9  
10 public class MessageDecoder implementsDecoder.Text<Person> {
11  
12 @Override
13 public Person decode(String s) {
14 System.out.println("Incoming XML " + s);
15 Person person = null;
16 JAXBContext jaxbContext;
17 try {
18 jaxbContext = JAXBContext.newInstance(Person.class);
19  
20 Unmarshaller unmarshaller = jaxbContext.createUnmarshaller();
21  
22 StringReader reader = new StringReader(s);
23 person = (Person) unmarshaller.unmarshal(reader);
24 } catch (Exception ex) {
25 ex.printStackTrace();
26 }
27 return person;
28 }
29  
30 @Override
31 public boolean willDecode(String s) {
32  
33 return (s != null);
34 }
35  
36 @Override
37 public void init(EndpointConfig endpointConfig) {
38 // do nothing.
39 }
40  
41 @Override
42 public void destroy() {
43 // do nothing.
44 }
45 }

這裏我們使用JAXB做轉換。我們只要實現一個泛型接口Decoder.Text 或者 Decoder.Binary, 根據你傳輸的數據是文本還是二進制選擇一個.

所以數據由Decoder解碼, 傳給Endpoint (這裏的 HelloWorldEndpoint), 在返回給client之前, 它還會被下面的Encoder轉換成XML:

 1 package com.sample.websocket;
 2  
 3 import java.io.StringWriter;
 4  
 5 import javax.websocket.EncodeException;
 6 import javax.websocket.Encoder;
 7 import javax.websocket.EndpointConfig;
 8 import javax.xml.bind.JAXBContext;
 9 import javax.xml.bind.Marshaller;
10  
11 public class MessageEncoder implementsEncoder.Text<Person> {
12  
13 @Override
14 public String encode(Person object) throws EncodeException {
15  
16 JAXBContext jaxbContext = null;
17 StringWriter st = null;
18 try {
19 jaxbContext = JAXBContext.newInstance(Person.class);
20  
21 Marshaller marshaller = jaxbContext.createMarshaller();
22 st = new StringWriter();
23 marshaller.marshal(object, st);
24 System.out.println("OutGoing XML " + st.toString());
25  
26 } catch (Exception ex) {
27 ex.printStackTrace();
28 }
29 return st.toString();
30 }
31  
32 @Override
33 public void init(EndpointConfig endpointConfig) {
34 // do nothing.
35 }
36  
37 @Override
38 public void destroy() {
39 // do nothing.
40 }
41 }

為了測試這個例子,將客戶端的網頁稍微修改一下以便能在textarea中粘帖XML:

 1 <html>
 2 <head>
 3 <meta http-equiv="content-type"content="text/html; charset=ISO-8859-1">
 4 </head>
 5  
 6 <body>
 7 <meta charset="utf-8">
 8 <title>HelloWorld Web sockets</title>
 9 <script language="javascript"type="text/javascript">
10 var wsUri = getRootUri() + "/websocket-hello/hello";
11  
12 function getRootUri() {
13 return "ws://" + (document.location.hostname == "" ? "localhost" :document.location.hostname) + ":" +
14 (document.location.port == "" ? "8080" :document.location.port);
15 }
16  
17 function init() {
18 output = document.getElementById("output");
19 }
20  
21 function send_message() {
22  
23 websocket = new WebSocket(wsUri);
24 websocket.onopen = function(evt) {
25 onOpen(evt)
26 };
27 websocket.onmessage = function(evt) {
28 onMessage(evt)
29 };
30 websocket.onerror = function(evt) {
31 onError(evt)
32 };
33  
34 }
35  
36 function onOpen(evt) {
37 writeToScreen("Connected to Endpoint!");
38 doSend(textID.value);
39  
40 }
41  
42 function onMessage(evt) {
43 writeToScreen("Message Received: " + evt.data);
44 }
45  
46 function onError(evt) {
47 writeToScreen(<span style="color: red;">ERROR:</span>  + evt.data);
48 }
49  
50 function doSend(message) {
51 writeToScreen("Message Sent: " + message);
52 websocket.send(message);
53 }
54  
55 function writeToScreen(message) {
56 alert(message);
57  
58 }
59  
60 window.addEventListener("load", init, false);
61  
62 </script>
63  
64 <h1 style="text-align: center;">Hello World WebSocket Client</h2>
65  
66 <br>
67  
68 <div style="text-align: center;">
69 <form action="">
70 <input onclick="send_message()" value="Send"type="button">
71 <textarea id="textID" rows="4" cols="50"name="message" >
72 </textarea>
73 </form>
74 </div>
75 <div id="output"></div>
76 </body>
77 </html>

在文本框中輸入下面的XML進行測試。

1 <person>
2 <name>john</name>
3 <surname>smith</surname>
4 </person>

這篇文章摘自http://colobu.com/2015/02/27/WebSockets-tutorial-on-Wildfly-8/(翻譯自 mastertheboss的 WebSockets tutorial on Wildfly 8)

 1 二、輪詢
 2 前臺代碼:
 3 $(document).ready(function() {
 4   setInterval(checkIsExist, 1000);
 5 });
 6 
 7 function checkIsExist() {
 8   var urls = "/LogForPage/getShiftCarOrderCarId.do?ajax=1";
 9   var htmlobj = $.ajax({
10     url : urls,
11     async : false
12   });
13   var list = eval(htmlobj.responseText);
14   $("#textarea-input").html(list);
15 }
16 
17  
18 
19 後臺代碼:
20 
21 import javax.annotation.Resource;
22 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
23 
24 import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
25 import org.springframework.stereotype.Controller;
26 import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
27 
28 import com.aotoso.control.ConnectionManage.PortCommunication;
29 import com.aotoso.control.base.BaseController;
30 import com.aotoso.server.FirstDataManage.EverydayPlanService;
31 
32 
33 @Controller
34 @RequestMapping("/LogForPage")
35 public class LogForPage extends BaseController {
36 @Resource(name = "everydayPlanService")
37 EverydayPlanService everydayPlanService;
38 
39 /**
40 * 實時打印上傳的信息!
41 * @param session
42 * @param request
43 * @param response
44 */
45 @RequestMapping(value = "/TMRInfromation")
46 public void getShiftCarOrderCarId(HttpServletResponse response) {
47   pd = this.getPageData();
48   logger.info("實時打印上傳的信息!");
49   ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
50   try {
51     objectMapper.writeValue(response.getOutputStream(),new PortCommunication().getInfo());
52     System.out.println(new PortCommunication().getInfo());
53     } catch (Exception e) {
54       e.printStackTrace();
55     }
56   }
57 }

如何實現後臺向前臺傳數據