JavaWeb网页聊天室(WebSocket即时通讯)

概要:

WebSocket是HTML5一种新的协议,它实现了浏览器与服务器全双工通信,这里就将使用WebSocket来开发网页聊天室,前端框架会使用AmazeUI,后台使用Java,编辑器使用UMEditor。

| |目录

Java和WebSocket开发网页即时聊天室

一、项目说明及简介

1. 项目简介

WebSocket是HTML5一种新的协议,它实现了浏览器与服务器全双工通信,这里就将使用WebSocket来开发网页聊天室,前端框架会使用AmazeUI,后台使用Java,编辑器使用UMEditor。

2. 涉及知识点

网页前端(HTML5 + CSS3 + JS)和 JavaEE。

3. 软件环境

Tomcat8

JavaEE7

JDK7

Eclipse-JavaEE 或 MyEclipse

支持HTML5的浏览器

4. 相关框架

jQuery—1.X

妹子UI(AmazeUI-2.5.2)

百度富文本编辑器(UMeditor1_2_2)

5. 效果预览


6.Git地址

http://git.oschina.net/loopcc/WebSocketChat


二、新建空项目

打开Eclipse JavaEE,新建一个名为Chat的Dynamic Web Project,然后导入处理JSON格式字符串所需要的包,

commons-beanutils-1.8.0.jar
commons-collections-3.2.1.jar
commons-lang-2.5.jar
commons-logging-1.1.1.jar
ezmorph-1.0.6.jar
json-lib-2.4-jdk15.jar

把这几个包放在/WEB-INF/lib目录下,最后把项目发布到Tomcat8服务器上,到此空项目就搭建完成了。

Eclipse的默认项目根目录叫WebContent, MyEclipse默认项目根目录叫WebRoot,

在本篇文档中,我们接下来用WebRoot作为项目根目录。

三、编写前端页面

这里使用了AmazeUI框架,它是一个跨屏自适应的前端框架

消息输入框使用了UMEditor,它是一个富文本在线编辑器,能让我们的消息内容多姿多彩。

在WebContent目录下新建一个名为index.jsp的页面,

首先从AmazeUI官网下载压缩包,然后解压把assets文件夹拷贝到WebRoot目录下,这样我们就能使用AmazeUI了。

再从UEditer官网下载Mini版的JSP版本压缩包,解压后把整个目录拷贝到WebRoot目录下,

接下来就可以编写前端代码了,代码如下(可按照自己的审美去编写):

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%><%
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";
%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Landing Page | Amaze UI Example</title>
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <meta name="format-detection" content="telephone=no">
    <meta name="renderer" content="webkit">
    <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-siteapp"/>
    <script src="assets/js/jquery.min.js"></script>
    <!-- 妹子UI相关资源 -->
    <link rel="alternate icon" type="image/png" href="assets/i/favicon.png">
    <link rel="stylesheet" href="assets/css/amazeui.min.css"/>
    <script src="assets/js/amazeui.min.js"></script>
    <!-- UM相关资源 -->
    <link href="assets/umeditor/themes/default/css/umeditor.css" type="text/css" rel="stylesheet">
    <script type="text/javascript" charset="utf-8" src="assets/umeditor/umeditor.config.js"></script>
    <script type="text/javascript" charset="utf-8" src="assets/umeditor/umeditor.min.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="assets/umeditor/lang/zh-cn/zh-cn.js"></script>
</head>
<body>
<header class="am-topbar am-topbar-fixed-top">
  <div class="am-container">
    <h1 class="am-topbar-brand">
      <a href="#">聊天室</a>
    </h1>
    <div class="am-collapse am-topbar-collapse" id="collapse-head">
      <ul class="am-nav am-nav-pills am-topbar-nav">
        <li class="am-active"><a href="#">首页</a></li>
        <li><a href="#">项目</a></li>
      </ul>
      <div class="am-topbar-right">
        <button class="am-btn am-btn-secondary am-topbar-btn am-btn-sm"><span class="am-icon-pencil"></span> 注册</button>
      </div>
      <div class="am-topbar-right">
        <button class="am-btn am-btn-primary am-topbar-btn am-btn-sm"><span class="am-icon-user"></span> 登录</button>
      </div>
    </div>
  </div>
</header>
<div id="main">
    <!-- 聊天内容展示区域 -->
    <div id="ChatBox" class="am-g am-g-fixed" >
      <div class="am-u-lg-12" style="height:400px;border:1px solid #999;overflow-y:scroll;">
        <ul id="chatContent" class="am-comments-list am-comments-list-flip">
            <li class="am-comment am-comment-success" style="margin-right:20%;">
                <a href="">
                    <img class="am-comment-avatar" src="assets/images/other.jpg" alt=""/>
                </a>
                <div class="am-comment-main" >
                    <header class="am-comment-hd">
                        <div class="am-comment-meta">
                          <a href="#link-to-user" class="am-comment-author">某人</a>
                          <time datetime="" title="">2014-7-12 15:30</time>
                        </div>
                    </header>
                 <div class="am-comment-bd">此处是消息内容</div>
                </div>
            </li>
            <li class="am-comment am-comment-flip am-comment-warning" style="margin-left:20%;">
                <a href="">
                    <img class="am-comment-avatar" src="assets/images/xia.jpg" alt=""/>
                </a>
                <div class="am-comment-main" >
                    <header class="am-comment-hd">
                        <div class="am-comment-meta">
                          <a href="#link-to-user" class="am-comment-author">某人</a>
                          <time datetime="" title="">2014-7-12 15:30</time>
                        </div>
                    </header>
                 <div class="am-comment-bd">此处是消息内容</div>
                </div>
            </li>
        </ul>
      </div>
    </div>
    <!-- 聊天内容发送区域 -->
    <div id="EditBox" class="am-g am-g-fixed">
    <!--style给定宽度可以影响编辑器的最终宽度-->
    <script type="text/plain" id="myEditor" style="width:100%;height:140px;"></script>
    <button id="send" type="button" class="am-btn am-btn-primary am-btn-block">发送</button>
    </div></div><script type="text/javascript">$(function(){
    //窗口大小变化时,调整显示效果
    $("#ChatBox div:eq(0)").height($(this).height()-290);
    $(window).resize(function(){
        $("#ChatBox div:eq(0)").height($(this).height()-290);
    });
    //实例化编辑器
    var um = UM.getEditor('myEditor',{
        initialContent:"请输入聊天信息...",
        autoHeightEnabled:false,
        toolbar:[
            'source | undo redo | bold italic underline strikethrough | superscript subscript | forecolor backcolor | removeformat |',
            'insertorderedlist insertunorderedlist | selectall cleardoc paragraph | fontfamily fontsize' ,
            '| justifyleft justifycenter justifyright justifyjustify |',
            'link unlink | emotion image video  | map'
        ]
    });});
    </script>
</body>
</html>

编写完成之后启动Tomcat服务器,然后访问index.jsp ,会看到设计好的页面效果。

上面的实例代码里有两条示例消息,一条别人的消息,一条自己的消息。

四、消息流转

聊天室的核心就是把一个人的消息广播给所有人,我们这里使用WebSocket技术让所有人的浏览器都与服务器连在一起,当一个人发送消息到服务器后,服务器把消息转发给所有人,包括自己,

这样每个人的浏览器就都能看到这条消息。

出现一条新消息时必备的3个属性:【发言人昵称】,【消息内容】和【发送时间】。

为了区别消息是否为自己,我们还需要在消息中加入一项属性:【是否自己】。

其中【发送时间】和【是否自己】可以由服务器进行处理,那么发言人只需要告诉服务器【昵称】与【消息内容】即可:

//浏览器发给服务器的数据:
{
    nickname:"风清扬",
    content:"HelloWorld"
}
//浏览器接收的数据:
{
    nickname:"风清扬",
    content:"HelloWorld",
    date:"2016.04.01 14:05:22",
    isSelf:true
}

五、JS添加新消息

页面样式已经设计好,而真正聊天的时候肯定需要不断展示新的消息,为了方便控制,我们使用JavaScript统一消息的创建过程。

页面中代表消息的li元素只保留一份,把它作为消息的模板,默认隐藏,每当新消息到来,我们就复制一份模板,修改其中的属性,追加到列表中去展示,给几个元素加上独有的标记: 

【昵称】:ff="nickname" 【内容】:ff="content" 【时间】:ff="msgdate"

<li id="msgtmp" class="am-comment" style="display:none;">
    <a href="">
        <img class="am-comment-avatar" src="assets/images/other.jpg" alt=""/>
    </a>
    <div class="am-comment-main" >
        <header class="am-comment-hd">
            <div class="am-comment-meta">
              <a ff="nickname" href="#link-to-user" class="am-comment-author">某人</a>
              <time ff="msgdate" datetime="" title="">2014-7-12 15:30</time>
            </div>
        </header>
     <div ff="content" class="am-comment-bd">此处是消息内容</div>
    </div>
</li>

使用JS克隆一份模板,设置克隆体里面的数据,最终追加到列表中:

//向聊天窗口加入一条消息
function addMessage(msg){
    var box = $("#msgtmp").clone();     //复制一份模板,取名为box
    box.show();                         //设置box状态为显示
    box.appendTo("#chatContent");       //把box追加到聊天面板中
    box.find('[ff="nickname"]').html(msg.nickname); //在box中设置昵称
    box.find('[ff="msgdate"]').html(msg.date);      //在box中设置时间
    box.find('[ff="content"]').html(msg.content);   //在box中设置内容
    box.addClass(msg.isSelf? 'am-comment-flip':''); //右侧显示
    box.addClass(msg.isSelf? 'am-comment-warning':'am-comment-success');//颜色
    box.css((msg.isSelf? 'margin-left':'margin-right'),"20%");//外边距
    $("#ChatBox div:eq(0)").scrollTop(999999);  //滚动条移动至最底部
}

六、编写后台代码

新建一个com.zhenzhigu.chat的包,在包中创建一个名为ChatServer的类,从JavaEE 7开始就统一了WebSocket的API,因此无论是什么服务器,用Java写的代码都是一样的,代码如下:

package com.zhenzhigu.chat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Vector;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import net.sf.json.JSONObject;
@ServerEndpoint("/websocket")
public class ChatServer {
    private static SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    private static Vector<Session> room = new Vector<Session>();
    /**
     * 用户接入
     * @param session 可选
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session){
        room.addElement(session);
    }
    /**
     * 接收到来自用户的消息
     * @param message
     * @param session
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message,Session session){
        //把用户发来的消息解析为JSON对象
        JSONObject obj = JSONObject.fromObject(message);
        //向JSON对象中添加发送时间
        obj.put("date", df.format(new Date()));
        //遍历聊天室中的所有会话
        for(Session se : room){
            //设置消息是否为自己的
            obj.put("isSelf", se.equals(session));
            //发送消息给远程用户
            se.getAsyncRemote().sendText(obj.toString());
        }
    }
    /**
     * 用户断开
     * @param session
     */
    @OnClose
    public void onClose(Session session){
        room.remove(session);
    }
    /**
     * 用户连接异常
     * @param t
     */
    @OnError
    public void onError(Throwable t){
    }
}


七、前端后端交互

后台写完了,前台要用WebSocket连接后台,需要新建一个WebSocket对象,然后就可以和服务器端进行交互,从浏览器发送消息给服务器端,同时要验证输入框的内容是否为空,然后接受服务端发送的消息,把它们动态地添加到聊天内容框中。

记得写到文档就绪函数中

//自己的昵称
var nickname = "风清扬"+Math.random();
//建立一条与服务器之间的连接
var socket = new WebSocket("ws://${pageContext.request.getServerName()}:${pageContext.request.getServerPort()}${pageContext.request.contextPath}/websocket");
//接收服务器的消息
socket.onmessage=function(ev){
    var obj = eval(   '('+ev.data+')'   );
    addMessage(obj)
}
//发送按钮被点击时
$("#send").click(function(){
    if (!um.hasContents()) {  // 判断消息输入框是否为空
        // 消息输入框获取焦点
        um.focus();
        // 添加抖动效果
        $('.edui-container').addClass('am-animation-shake');
        setTimeout("$('.edui-container').removeClass('am-animation-shake')", 1000);
    } else {
        //获取输入框的内容
        var txt = um.getContent();
        //构建一个标准格式的JSON对象
        var obj = JSON.stringify({
            nickname:nickname,
            content:txt
        });
        // 发送消息
        socket.send(obj);
        // 清空消息输入框
        um.setContent('');
        // 消息输入框获取焦点
        um.focus();
    }
});

到这步,简单的网页聊天室就完成了,你可以多开几个窗口或在局域网中邀请小伙伴们来一起测试。

八、思考

本次项目只是简单的实现群体聊天功能,还有很多功能可以增加,例如头像上传、一对一聊天等,请考虑如何完善我们的聊天室。


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