随着互联网技术的不断发展，实时通信已经成为了很多应用系统中必不可少的一部分。而在 web 应用领域，websocket 技术则成为了实时通信的主要手段之一。在 java 平台上，java api 也提供了一套 websocket api，可以很方便地进行 websocket 开发。
本文将重点介绍 Java API 开发中如何使用 WebSocket API 进行实时通信，在实现 WebSocket 通信的过程中，我们将分为以下几个方面进行讲解：
- WebSocket 协议简介
- WebSocket API 的基本使用
- WebSocket API 线程模型
- WebSocket API 的高级使用场景
一、WebSocket 协议简介
WebSocket 协议是 HTML5 中的新协议，它实现了浏览器与服务器之间的全双工通信。在 WebSocket 协议出现之前，浏览器与服务器之间的通信都是基于 HTTP 协议的，HTTP 协议属于半双工通信，即只能单向通信，服务器不能主动发送消息给客户端。而 WebSocket 协议可以让服务器和客户端之间真正意义上的实现双向通信。
WebSocket 协议的一个重要特点是：它是基于 TCP 协议的。在建立 WebSocket 连接时，客户端和服务器会先进行 TCP 握手，然后在 HTTP 协议数据帧中封装 WebSocket 协议数据，从而实现双向通信。
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二、WebSocket API 的基本使用
Java API 中的 WebSocket API 包含在 javax.websocket 包中，它提供了一套 WebSocket 标准 API 接口和相关的类库，可以用于实现 WebSocket 通信的各种操作。
以下是 WebSocket API 的基本使用流程：
- 创建 WebSocket 服务器
需要定义一个服务器端点，通过该端点可以建立 WebSocket 连接，并进行消息的接收和发送。该端点需要继承 javax.websocket.Endpoint 类，并实现 onOpen、onClose、onMessage、onError 等关键方法。
- 创建 WebSocket 客户端
需要指定 WebSocket 服务器的地址，并使用 WebSocket 客户端对象与服务器进行连接。
- 发送消息
WebSocket 的通信是基于消息进行的，可以使用 javax.websocket.Session 接口提供的 send 方法进行消息的发送。
- 接收消息
在服务器和客户端中均需要实现消息接收的逻辑，可以重写 onMessage 方法来实现相应的逻辑。
以下是 WebSocket API 的使用示例：
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服务器端代码：
@ServerEndpoint("/server")
public class WebSocketServer {
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
System.out.println("WebSocket opened: " + session.getId());
}
@OnClose
public void onClose(Session session) {
System.out.println("WebSocket closed: " + session.getId());
}
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
System.out.println("WebSocket received message: " + message);
try {
session.getBasicRemote().sendText("Server received message: " + message);
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
@OnError
public void onError(Session session, Throwable throwable) {
System.out.println("WebSocket error: " + throwable.getMessage());
}
}客户端代码：
URI uri = new URI("ws://localhost:8080/server");
WebSocketContainer container = ContainerProvider.getWebSocketContainer();
Session session = container.connectToServer(MyClient.class, uri);
session.getBasicRemote().sendText("Hello Server!");注意：在客户端中，MyClient.class 需要实现 javax.websocket.ClientEndpoint 接口，并重写 onMessage 方法。
三、WebSocket API 线程模型
WebSocket API 中的线程模型是比较特殊的。WebSocket 通信是建立在 Web 容器（如 Tomcat、Jetty 等）之上的，因此 WebSocket API 中的线程模型也要依赖于 Web 容器的线程模型。由于 WebSocket 在 Web 容器中会创建一些固定的线程池，因此需要特别注意线程安全的问题。
WebSocket API 提供了两个标注：@OnOpen 和 @OnClose，可以用于在 WebSocket 连接的建立和断开时进行相关的逻辑操作。在这两个回调方法中，如果需要进行数据库操作或者其他耗时的操作，应当立即将连接释放，否则可能会对 Web 容器的性能造成影响。
四、WebSocket API 的高级使用场景
除了上述基本使用场景之外，WebSocket API 还提供了一些高级使用场景，例如使用注解进行编写端点、使用拦截器进行编写端点、使用编程方式进行编写端点等等。
由于篇幅的限制，本文无法对这些高级使用场景进行详细介绍，读者可以结合官方文档进行学习。
总结
本文主要介绍了在 Java API 开发中如何使用 WebSocket API 进行实时通信的相关内容，包括 WebSocket 协议的简介、WebSocket API 的基本使用、WebSocket API 的线程模型以及 WebSocket API 的高级使用场景。通过学习本文，读者可以初步了解 WebSocket API 的程序设计思想和实现方法，进而更好地应对实时通信的开发需求。
