Présentation de WebSocket, protocole de communication réellement bidirectionnel sur Internet, et mise en oeuvre avec son API Java de Java EE 7

1. WebSocket avec Java EE 7
Florian Beaufumé
09/2015

2. Florian Beaufumé
• Architecte logiciel
• Spécialisé en Java et web
• Freelance
• florian.beaufume@adeliosys.fr
• www.adeliosys.fr
• www.linkedin.com/in/fbeaufume

3. • Protocole
• Outils
• API JavaScript du W3C
• API Java de Java EE 7
• Retour d'expérience
Sommaire

4. Protocole

5. Protocoles web
WebSocket
HTTP
SPDY
AJAX
Comet
HTTP/2
SSE
Full-duplex for the web

6. • HTTP 1.0 :
• Sur TCP
• Requête-réponse avec fermeture de connexion
• HTTP 1.1 :
• Keep-alive
• AJAX :
• Requêtes asynchrones
• HTML ou data
Historique

7. • Short polling :
• Requêtes périodiques courtes sur le serveur
• Comet :
• Long polling :
• Requêtes sur le serveur qui bloquent en attente de réponse
• Streaming :
• Requête longue sur le serveur avec plusieurs contenus retournés
• Limitations :
• Temps de requête/connexion
• Overhead HTTP
• Buffering des proxy
Historique

8. • Server-Sent Event (SSE) :
• Push uniquement, en texte, pas de streaming
• SPDY :
• HTTP amélioré par Google : compression des headers,
multiplexage des requêtes, etc
• Push de ressources (pas d'API JS de callback)
• Upgradable en WebSocket
• HTTP/2 :
• Standard basé sur SPDY : compression, multiplexage,
upgradable en WebSocket, etc
• Push de ressources
Historique

9. • Protocole de communication full-duplex sur connexion TCP
• RFC 6455
• Texte ou binaire
• Crypté ("wss:") ou pas ("ws:")
• Web friendly :
• Upgrade d'HTTP ou indépendant
• API JavaScript par W3C
• Supporté par les browsers : Ch 16, FF 11, IE 10, Saf 6
• Sous-protocoles, e.g. XMPP, STOMP, SIP
• Cible : applications temps réel, event-driven
• Bénéfices : réduction de bande passante et latence
WebSocket

10. Exemples de communication

11. Agar.io

12. • JavaScript :
• API JavaScript standard du W3C
• SocksJS : émulation WebSocket
• Socket.io : wrapper WebSocket, AJAX long-polling, etc,
utilisable aussi sur Node.js
• Java :
• Les API propriétaires des serveurs d'application
• Java API for WebSocket 1.0 (JSR 356, dans Java EE 7)
• Spring : fallback transparent sur SocksJS
• Atmosphere : framework Java et JS supportant Comet,
SSE, WebSocket, etc.
API

13. • Chat basique : http://localhost:8080/chat/
Démonstration

14. • Cryptage via "wss:"
• Authentification :
• Pas de mécanisme spécifique
• Solutions HTTP possibles, par ex cookies
• Ou par message applicatif
• Pas de Same-Origin Policy
• Cross-Site WebSocket Hijacking (CSWSH) :
• Similaire à CSRF
• Vérifier le header "Origin"
• Générer un token aléatoire pour l'upgrade
Sécurité

15. Outils

16. Chrome

17. Dark WebSocket Terminal

18. JMeter

19. Wireshark

20. API JavaScript

21. • HTML
Code client du chat

22. • JavaScript
Code client du chat

23. API JavaScript

24. API JavaScript

25. Codes de fermeture
Code Nom Description
0-999 Réservés
1000 CLOSE_NORMAL Fermeture normale
1002 CLOSE_PROTOCOL_ERROR Erreur de protocole
1003 CLOSE_UNSUPPORTED Type de message pas supporté
1009 CLOSE_TOO_LARGE Data frame trop grosse
3000-3999 Pour les librairies et frameworks
4000-4999 Pour les applications
… … …

26. API Java

27. • Endpoint WebSocket
Code serveur du chat

28. • Endpoint WebSocket, avec canaux
Code serveur du chat

29. • Définition d'un endpoint client ou serveur
Endpoint programmatique

30. • Utilisations d'un endpoint
• Cycle de vie :
• Différent d'une servlet
• Une instance par peer
• Mono-thread
Endpoint programmatique

31. • Définition et utilisation
Endpoint serveur par annotation

32. • Similaire à un endpoint serveur
• @ClientEndpoint plutôt que @ServerEndpoint, donc
sans path
Endpoint client par annotation

33. Session et RemoteEndpoint

34. Encoder et decoder

35. • Rétrocompatible
• Amélioration pour les MessageHandler via lambdas
API WebSocket 1.1

36. • Cible Java EE 8
• Pas encore final
• Améliorations envisagées :
• Support des scopes CDI
• API bas niveau pour gérer les frames
• Amélioration des extensions
• API de filtrage
• Amélioration sur les sous-protocoles
• API cliente : support de proxy, modes d'AH HTTP, etc.
• Broadcast
• Sécurité, par exemple @RolesAllowed
• Cluster
• Etc.
API WebSocket.NEXT

37. Retour d'expérience

38. KeyBout

39. • http://www-adeliosys.rhcloud.com/keybout/
• 10 pages HTML
Conception
JSP
CDI
WebSocket
JSON-P
HTML
Bootstrap
JavaScript
WebSocket
Browser
Serveur d'application
Java EE 7

40. • Client vers serveur : actions en texte, exemples :
• create-game Capture English 2 10
• join-game Tom
• claim-word 42 Coalition
• Serveur vers client : notifications en JSON, exemple :
• { "type":"games-list",
"list":[ {
"creator":"Tom",
"type":"Capture",
"language":"English",
"rounds":2,
"words":10,
"guests":[ ] } ] }
Messages

41. Couches applicatives
Games
Game
Results
Endpoints Contrôleurs
V1
Play PlayV3
Services
Games
Games
Games
Game
Results
Games
Game
Results
V2 Games
Games
Game
Results
Play
Games
Game
Results
Pages
/games
/game/{id}
/results/{id}
/games
/game/{id}
/results/{id}
/play
Métier
Métier
MétierRéceptions
Sécurité
Session WS
Emissions
Session WS
Emissions
Réceptions
Sécurité
Réceptions
Sécurité
Session WS
Emissions

42. • Pas lié à WebSocket mais au push :
• Besoin d'indentification et catégorisation des clients
• Plusieurs états à coordonner :
• Session HTTP
• Session WebSocket
• Etat applicatif
• Web vs WebSocket : manque de solutions intégrées à ce
jour
Impacts sur la conception

43. • Un path d'endpoint WebSocket doit commencer par "/",
pas nécessaire pour JAX-RS
• WildFly 8.0.0 : codes d'erreur pas supportés (corrigé en
8.1.0)
• Quelques limitations d'héritage
• Injection de @Singleton ok, mais pas @RequestScoped
• Clustering pas spécifié :
• Load-balancing, réplication de session, fail-over ?
• L'API Spring semble aller plus loin
API Java

44. florian.beaufume@adeliosys.fr
www.adeliosys.fr
www.linkedin.com/in/fbeaufume
Merci