通讯协议

后端实时推送

HTML5给Web浏览器带来了全双工TCP连接websocket标准服务器的能力。

1.websocket

1.1.WebSocket服务器端

@ServerEndpoint("/websocket")
public class WebSocketTest {
  @OnMessage
  public void onMessage(String message, Session session)
    throws IOException, InterruptedException {
    // Print the client message for testing purposes
    System.out.println("Received: " + message);
    // Send the first message to the client
    session.getBasicRemote().sendText("This is the first server message");
    // Send 3 messages to the client every 5 seconds
    int sentMessages = 0;
    while(sentMessages < 3){
      Thread.sleep(5000);
      session.getBasicRemote().
        sendText("This is an intermediate server message. Count: "
          + sentMessages);
      sentMessages++;
    }
    // Send a final message to the client
    session.getBasicRemote().sendText("This is the last server message");
  }
   
  @OnOpen
  public void onOpen() {
    System.out.println("Client connected");
  }
 
  @OnClose
  public void onClose() {
    System.out.println("Connection closed");
  }
}	
  

@ServerEndpoint注解是一个类层次的注解，它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端。注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址。
onOpen 和 onClose 方法分别被@OnOpen和@OnClose所注解。这两个注解的作用不言自明：他们定义了当一个新用户连接和断开的时候所调用的方法。
onMessage方法被@OnMessage所注解。这个注解定义了当服务器接收到客户端发送的消息时所调用的方法。

注意：这个方法可能包含一个javax.websocket.Session可选参数（在我们的例子里就是session参数）。如果有这个参数，容器将会把当前发送消息客户端的连接Session注入进去。本例中我们仅仅是将客户端消息内容打印出来，然后首先我们将发送一条开始消息，之后间隔5秒向客户端发送1条测试消息，共发送3次，最后向客户端发送最后一条结束消息。

1.2.客户端

客户端API

客户端与服务器通信
- send() 向远程服务器发送数据
- close() 关闭该websocket链接
监听函数
- onopen 当网络连接建立时触发该事件
- onerror 当网络发生错误时触发该事件
- onclose 当websocket被关闭时触发该事件
- onmessage 当websocket接收到服务器发来的消息的时触发的事件，也是通信中最重要的一个监听事件。msg.data
readyState属性.这个属性可以返回websocket所处的状态。
- CONNECTING(0) websocket正尝试与服务器建立连接
- OPEN(1) websocket与服务器已经建立连接
- CLOSING(2) websocket正在关闭与服务器的连接
- CLOSED(3) websocket已经关闭了与服务器的连接

var websocket = null;
//判断当前浏览器是否支持WebSocket
if ('WebSocket' in window) {
    websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/20160910_websocket/ws.do/${userSession.id }/${userSession.name }/${loginIp }");
} else {
    alert('当前浏览器 Not support websocket')
}

//1.连接发生错误的回调方法
websocket.onerror = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接发生错误");
};

//2.连接成功建立的回调方法
websocket.onopen = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接成功");
}

//3.接收到消息的回调方法
websocket.onmessage = function (event) {
    setMessageInnerHTML(event.data);
}

//4.连接关闭的回调方法
websocket.onclose = function () {
    setMessageInnerHTML("WebSocket连接关闭");
}

//5.监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
window.onbeforeunload = function () {
    closeWebSocket();
}

//6.将消息显示在网页上
function setMessageInnerHTML(innerHTML) {
    document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
}

//7.关闭WebSocket连接
function closeWebSocket() {
    websocket.close();
}

//8.发送消息
function send() {
    var friendId = document.getElementById('friend').value;
    
    var message = document.getElementById('text').value;
    websocket.send(friendId + ":" + message);
}
  

1.3.WebSockets 握手（升级过程）

客户端和服务器端TCP连接建立在HTTP协议握手发生之后。通过HTTP流量调试，很容易观察到握手。客户端一创建一个 WebSocket实例，就会出现如下请求和服务器端响应：

注意: 我们只录入了WebSocket握手所用到的HTTP头。

请求:
GET /byteslounge/websocket HTTP/1.1
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Key: wVlUJ/tu9g6EBZEh51iDvQ==

响应:
HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: 2TNh+0h5gTX019lci6mnvS66PSY=
  

注意：进行连接需要将通过Upgrade and Upgrade将协议升级到支持websocket HTTP头的Websocket协议。服务器响应表明请求被接受，协议将转换到WebSocket协议（HTTP状态码101）:HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake

1.4.Spring集成

后端引入websocket支持

<!-- webSocket 秒杀通知-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
  

前端引入webSocket.js

2.SSE

SSE（Server-Sent Events）是一种基于HTTP协议的服务器到客户端的推送技术，主要用于在服务器和客户端之间建立持久连接，以便服务器可以主动发送事件到客户端，而不需要客户端不断地轮询服务器。这对于实现实时更新、通知等功能非常有用。

与websocket相比，SSE 更简单易用，且为服务端向客户端的单向传输，

SSE 的基本概念

事件流‌：SSE 使用文本流（text/event-stream MIME类型）来传输数据。
‌事件‌：数据流被分割成一系列的事件，每个事件都有一个或多个行。
‌事件字段‌：每个事件由多个行组成，每行以特定的格式表示一个字段。例如：

event: message
data: Hello world!
data: Another message
id: 12345
retry: 10000
  

代码案例（模拟前后端交互，后端使用webflux）

async function sendMessage() {
    // 前端发送信息
    const messageInput = document.getElementById('messageInput');
    const message = messageInput.value.trim();
    if (!message) {
      return;
    }

    appendMessage(message, true);
    messageInput.value = '';

    try {
      // 创建 EventSource 实例，连接到后端的 SSE 接口
      const eventSource = new EventSource(
          '/stream/chatStream?msg=' + encodeURIComponent(message)
          + '&modelType=' + getSelectedModel());

      // 监听 message 事件，当接收到服务器发送的消息时触发
      eventSource.onmessage = (event) => {
        const data = JSON.parse(event.data);
        appendMessage(data.content, false);
      };

      // 监听 error 事件，当连接出现错误时触发
      eventSource.onerror = (error) => {
        if (error.eventPhase === EventSource.CLOSED) {
          console.log('Connection was closed');
        } else {
          console.error('EventSource failed:', error);
        }
        // 关闭连接
        eventSource.close();
      };

    } catch (error) {
      console.error('Error:', error);
      appendMessage('发生错误，请稍后重试。', false);
    }
}
  

@GetMapping(value = "/chatStream", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
public Flux<Map<String, Object>> chatStream(
        @RequestParam(value = "msg", defaultValue = "") String msg,
        @RequestParam(value = "modelType", defaultValue = ModelType.DEFAULT) String modelType
) {
    return chatService.chatStream(msg, modelType).map(this::createResponse);
}
  

3.WebRTC

WebRTC（Web Real-Time Communication，网页实时通信）是一项浏览器原生支持的实时通信技术标准，允许浏览器之间直接建立点对点（P2P）连接，实现音视频通话、数据传输等实时交互，无需依赖第三方插件或额外软件。

WebRTC 的核心目标是打破传统实时通信对中间服务器的强依赖，让浏览器之间能够直接传输数据（音视频、文本、文件等），其关键特性包括：

点对点通信：数据主要在客户端之间直接传输（仅信号协商需服务器参与），减少延迟和服务器带宽压力；
原生浏览器支持：无需安装插件，通过 JavaScript API 即可调用（如getUserMedia捕获音视频、RTCPeerConnection建立连接）；
实时性强：基于 UDP 协议传输（部分场景降级为 TCP），延迟可低至 100-200 毫秒，满足实时交互需求；
安全性内置：所有数据强制加密传输（通过 SRTP 协议），防止窃听和篡改。

3.1.原理

WebRTC 的工作流程可分为信号协商、P2P 连接建立和媒体流传输三个核心阶段，其中 "信号协商" 需借助服务器，而实际数据传输则在客户端之间直接进行。

第一：信号协商（Signaling）：发现与连接准备。浏览器（客户端）无法直接知道对方的网络位置（IP 地址、端口），需通过 "信号服务器" 交换连接所需的元数据（如网络信息、媒体能力）：

交换的核心信息：
1. SDP（Session Description Protocol）：描述本地媒体能力（如支持的音视频编码格式、分辨率、采样率等），分为 "offer"（发起方提议）和 "answer"（接收方应答）；
2. ICE 候选地址（ICE Candidate）：包含本地网络可被访问的 IP 地址和端口（需穿透 NAT 网络地址转换）。

流程示例：

客户端 A 生成 SDP offer 并通过信号服务器发送给客户端 B；
客户端 B 收到 offer 后，生成 SDP answer 并通过信号服务器返回给 A；
双方分别收集自身的 ICE 候选地址（如本地局域网地址、NAT 转换后的公网地址），并通过信号服务器互相发送；
双方根据收到的 SDP 和 ICE 信息，确定最优通信路径。

第二：P2P 连接建立：穿透 NAT 与防火墙。由于多数设备处于 NAT（网络地址转换）或防火墙后，直接建立 P2P 连接需解决 "地址可达性"问题， WebRTC 通过ICE（Interactive Connectivity Establishment）协议实现：

ICE 工作原理：

首先尝试 "主机候选地址"（本地局域网 IP），若双方在同一局域网，直接建立连接；
若失败，尝试 "服务器反射候选地址"（通过 STUN 服务器获取 NAT 转换后的公网地址）；
若仍失败（如严格对称 NAT 环境），则通过 TURN 服务器中转数据（作为最后的 fallback 方案）。

关键服务器：

STUN 服务器：帮助设备获取自身的公网 IP 和端口（用于 NAT 穿透）；
TURN 服务器：在 P2P 连接失败时，作为中继服务器转发数据（确保通信不中断，但增加延迟）。

第三：媒体流传输：实时音视频与数据交互。连接建立后，WebRTC 通过两套核心 API 实现数据传输：

媒体流传输（RTCPeerConnection）：

客户端通过getUserMediaAPI 捕获摄像头、麦克风数据，生成MediaStream（媒体流）；
通过RTCPeerConnection将媒体流编码（如 H.264、VP8 视频编码，OPUS 音频编码）后，通过 RTP（实时传输协议）发送给对方；
接收方解码后，通过

数据通道（RTCDataChannel）：

除音视频外，WebRTC 支持通过RTCDataChannel传输任意二进制或文本数据（如聊天消息、文件、游戏控制指令）；
数据通道支持可靠传输（类似 TCP，保证数据有序、不丢失）和非可靠传输（类似 UDP，低延迟但可能丢包），可按需配置。

3.2.应用场景

WebRTC 适用于需要低延迟、点对点实时交互的场景，尤其在音视频通信领域应用广泛：

实时音视频通话：如网页版视频会议（腾讯会议网页版）、在线问诊（医生与患者视频沟通）、远程面试系统等，WebRTC 可提供 100-200ms 低延迟的音视频传输。
屏幕共享与远程协助：如在线教育中的老师屏幕共享、远程办公中的技术支持（协助操作对方电脑），通过getDisplayMediaAPI 捕获屏幕流并实时传输。
实时互动直播：如直播平台的连麦功能（主播与观众实时互动）、在线课堂的师生互动，WebRTC 可支持多人间的低延迟音视频交互。
浏览器端 P2P 文件传输：如基于网页的文件共享工具，用户可直接向其他在线用户发送文件，无需通过服务器中转（速度取决于双方带宽）。
实时游戏：如多人文本冒险游戏、简单实时对战游戏，通过RTCDataChannel传输玩家操作指令，实现低延迟同步。
物联网设备实时监控：如通过网页实时查看家用摄像头画面、工业设备监控视频，WebRTC 可直接接收设备推送的音视频流。

4.其他

主要为框架，并非协议。

4.1.goeasy

国产实现方案，需要收费。

GoEasy实时Web推送，支持后台推送和前台推送两种：后台推送可以选择Java SDK、 Restful API支持所有开发语言；前台推送：JS推送。

无论选择哪种方式推送代码都十分简单（10分钟可搞定）。

由于它支持websocket和polling两种连接方式所以兼顾大多数主流浏览器，低版本的IE浏览器也是支持的。

地址：http://goeasy.io/

4.2.Pushlets

Pushlets是通过长连接方式实现"推"消息的。推送模式分为：Poll（轮询）、Pull（拉）。地址：http://www.pushlets.com/

4.3.Pushlet

Pushlet 是一个开源的 Comet 框架,Pushlet 使用了观察者模型：客户端发送请求，订阅感兴趣的事件；服务器端为每个客户端分配一个会话ID 作为标记，事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到订阅者的事件队列里。

地址：https://github.com/wjw465150/Pushlet

总结: 其实前面有提过，尽管WebSocket有诸多优点，但是，如果服务端维护很多长连接也是挺耗费资源的，服务器集群以及览器或者客户端兼容性问题，也会带来了一些不确定性因素。大体了解了一下各大厂的做法，大多数都还是基于轮询的方式实现的，比如：腾讯PC端微信扫码登录、京东商城支付成功通知等等。有些小伙伴可能会问了，轮询岂不是会更耗费资源？其实在我看来，有些轮询是不可能穿透到后端数据库查询服务的，比如秒杀，一个缓存标记位就可以判定是否秒杀成功。相对于WS的长连接以及其不确定因素，在秒杀场景下，轮询还是相对比较合适的。

Jersey

1.什么是Jersey

RESTful Web服务是基于REST架构的Web服务。在REST架构一切都是一种资源。 RESTful Web服务是轻量级的，高度可扩展性和可维护性，并且非常常用于创建基于API的Web应用程序。 Jersey是JAX-RS（JSR311）开源参考实现用于构建RESTful Web service，它包含三个部分：

核心服务器（Core Server）通过提供JSR311中标准化的注释和API标准化，可以用直观的方式开发RESTful Web服务；
核心客户端（Core Client）Jersey客户端API能够帮助开发者与RESTful服务轻松通信；
集成（Integration）Jersey还提供可以轻松继承Spring、Guice、Apache Abdera的库。

2.常用注解

2.1.@Produces

就是发送到客户端的数据标识类型（MIME）。

返回xml：@Produces(MediaType.APPLICATION_XML)
返回json：@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
返回自定义返回类型及编码：@Produces("application/json;charset=utf-8")
返回多个类型：@Produces({"application/json","application/xml"})

2.2.@Consumes

就是接受只客户端的的数据标识类型（MIME）。多用于post和put请求。用法和@Produces响应

2.3.@PathParam

可以获取URI中指定规则的参数。

2.4.@QueryParam

用于获取GET请求中的查询参数。

2.5.@DefaultValue

为参数设置默认值

2.6.@FormParam

从POST请求的表单参数中获取数据

@Path("/user/{id}")
@GET
@Produces(MediaType.APPLICATION_XML)
public User getUserById(@PathParam("id") Integer id, @DefaultValue("张三")  @QueryParam("name") String name){
    return this.userDao.getById(id);
}

@POST
@Consumes("application/x-www-form-urlencoded")
public void post(@FormParam("name") String name) { 
}

@POST
@Consumes("application/x-www-form-urlencoded")
public void post2(@BeanParam User user) { 
}

@GET
public String get(@Context UriInfo ui) {
    MultivaluedMap<String, String> queryParams =
    ui.getQueryParameters(); MultivaluedMap<String, String>
    pathParams = ui.getPathParameters();
}
  

2.6.@BeanParam

将请求中的参数，保存为对象中。

2.7.@Context

因为参数的多变，参数结构的调整都会因为以上几种方式而遇到问题，这时可以考虑使用@Context 注释，并获取UriInfo实例同样还可以通过@Context注释获取ServletConfig、ServletContext、HttpServletRequest、HttpServletResponse和HttpHeaders等

2.8.@XmlRootElement

数据为XML是，用于和Javabean绑定，

@XmlRootElement
public class User{
    private String name;
    
    @XmlElement(name = "user_name")//这个必须写在set方法上。
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
  

DWR

官网：http://directwebremoting.org/dwr/index.html
介绍：https://www.oschina.net/p/dwr?hmsr=aladdin1e1
实时推送：https://blog.csdn.net/pangliang_csdn/article/details/68945872

DWR 是一个可以允许你去创建 AJAX WEB 站点的 JAVA 开源库。它可以让你在浏览器中的 Javascript 代码调用 Web 服务器上的 Java 代码，就像在 Java 代码就在浏览器中一样。

DWR 包含 2 个主要部分：

一个运行在服务器端的 Java Servlet，它处理请求并且向浏览器发回响应。
运行在浏览器端的 JavaScript，它发送请求而且还能动态更新网页。

DWR 工作原理是通过动态把 Java 类生成为 Javascript。它的代码就像 Ajax 魔法一样，你感觉调用就像发生在浏览器端，但是实际上代码调用发生在服务器端，DWR 负责数据的传递和转换。这种从 Java 到 JavaScript的远程调用功能的方式使DWR用起来有种非常像RMI或者SOAP的常规RPC机制，而且DWR 的优点在于不需要任何的网页浏览器插件就能运行在网页上。

email

1.邮件开发相关的概念

1.1.邮件服务器

要在Internet上提供电子邮件功能，必须有专门的电子邮件服务器(软)。例如现在Internet很多提供邮件服务的厂商： sina、sohu、163等等他们都有自己的邮件服务器。这些服务器类似于现实生活中的邮局，它主要负责接收用户投递过来的邮件，并把邮件投递到邮件接收者的电子邮箱中。

1.2.电子邮箱

电子邮箱（Email地址）的获得需要在邮件服务器上进行申请，确切地说，电子邮箱其实就是用户在邮件服务器上申请的一个账户。用户在邮件服务器上申请了一个账号后，邮件服务器就会为这个账号分配一定的空间，用户从而可以使用这个账号以及空间，发送电子邮件和保存别人发送过来的电子邮件。

1.3.邮件开发用到的协议：SMTP、POP、RFC822、MIME

(1).SMTP:Simle Message Transfer Protocal简单消息传输协议。发送邮件时使用的协议。描述了数据该如何表示。默认使用的端口：25

(1).POP3：Post Office Protocal邮局协议。接收邮件时使用的协议。默认使用的端口：110

2.手工发送邮件和接收邮件

itheimacloud@163.com iamsorry
itheima14@163.com iamsorry
SMTP:smtp.163.com POP3:pop.163.com

Base64编码：
用户名：itheimacloud aXRoZWltYWNsb3Vk
密码：iamsorry aWFtc29ycnk=
  

2.1.手工发送邮件的过程：telnet(执行命令行)

telnet smtp.163.com 25

------------------------------------------------------------以下属于SMTP协议的内容
ehlo wzt //向服务器打招呼
auth login //请求认证
//提示输入用户名和密码（Base64编码后的）
aXRoZWltYWNsb3Vk
aWFtc29ycnk=
mail from:<itheimacloud@163.com>
rcpt to:<itheima14@163.com>
data //说明邮件的开始
//邮件内容是要遵循一定格式的：RFC822规范
from:itheimacloud@163.com //fengjie@163.com
to:itheima14@163.com
subject:这是一封手工发送的邮件
aaaaaaaaaaaaaaaaaa
bbbbbbbbbbbbbbbbbb
.
------------------------------------------------------------
quit
  

2.2.手工收取邮件（POP协议）(执行命令行)

telnet pop.163.com 110
----------------------------------以下属于POP协议的东东
user itheima14
pass iamsorry
stat //返回邮箱的统计信息
list 邮件编号 //返回某一封的邮件统计信息
retr 邮件编号 //取出某一封邮件的内容
----------------------------------
quit
  

3.相关框架

Java mail: Oracle提供的，对api进行了简单的封装
Apache Commons email
Spring email

4.发生失败原因

因为各种原因，总会有邮件发送失败的情况，比如：邮件发送过于频繁、网络异常等。在出现这种情况的时候，我们一般会考虑重新重试发送邮件，会分为以下几个步骤来实现：

接收到发送邮件请求，首先记录请求并且入库。
调用邮件发送接口发送邮件，并且将发送结果记录入库。
启动定时系统扫描时间段内，未发送成功并且重试次数小于3次的邮件，进行再次发送

5.异步发送

很多时候邮件发送并不是我们主业务必须关注的结果，比如通知类、提醒类的业务可以允许延时或者失败。这个时候可以采用异步的方式来发送邮件，加快主交易执行速度，在实际项目中可以采用MQ发送邮件相关参数，监听到消息队列之后启动发送邮件。

webService

webservice,就是应用程序之间跨语言的调用，不同的语言平台对WebService都有实现，Java的WebService实现，比较流行的有Axis2、Jaxws，本文介绍的是Axis2

一、重要的组成

xml
wsdl:web service description language—-web服务描述语言。也是一种xml文件，声明了调用的服务的name,URL,method以及如何调用。
soap:simple object access protoacl—–简单对象访问协议。限定了xml的格式，是在http的基础上传输xml数据。因为有请求体，所以必须是post请求。
operation name：服务提供的方法
targetNamespace: 默认为倒置的包名，例如服务类在com.zx.service中，那就是service.zx.com
JAX-WS：java api for xml - WebService

二、需要注意

发布的外部服务不能包含静态方法，静态变量等，这些成员是在初始化的时候，存在到内容中的，是无法被序列化，进而数据传输的。
使用自动生成的webservice服务端，需要/WEB-INF/conf/axis2.xml，配置其内两个属性，以便调试

<parameter name="hotdeployment">true</parameter><!-- 开启热部署，不需要重启即可部署服务 -->  
<parameter name="hotupdate">true</parameter><!-- 开启热更新，不需要重启即可更新服务 --> 
  

文章信息

本文作者：zhangxue
本文链接：https://lucksnow1989.github.io/article/9.开源/通讯协议.html
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