基于Chrome、Java、WebSocket、WebRTC实现浏览器视频通话

た入场券 2022-05-27 07:07 256阅读 0赞

# 基于Chrome、Java、WebSocket、WebRTC实现浏览器视频通话 #

原创  2012年11月04日 13:04:55

*  41625

# 介绍 #

最近这段时间折腾了一下 [WebRTC][]，看了网上的 [https://apprtc.appspot.com/][https_apprtc.appspot.com]的例子（可能需要翻墙访问），这个例子是部署在Google App Engine上的应用程序，依赖GAE的环境，后台的语言是python，而且还依赖Google App Engine Channel API，所以无法在本地运行，也无法扩展。费了一番功夫研读了例子的python端的源代码，决定用Java实现，Tomcat7之后开始支持WebSocket，打算用WebSocket代替Google App Engine Channel API实现前后台的通讯，在整个例子中Java+WebSocket起到的作用是负责客户端之间的通信，并不负责视频的传输，视频的传输依赖于WebRTC。

实例的特点是：

1.  HTML5
2.  不需要任何插件
3.  资源占用不是很大，对服务器的开销比较小，只要客户端建立连接，视频传输完全有浏览器完成
4.  通过JS实现，理论上只要浏览器支持WebSocket，WebRTC就能运行（目前只在Chrome测试通过，Chrome版本24.0.1312.2 dev-m）

# 实现 #

对于前端JS代码及用到的对象大家可以访问 [http://www.html5rocks.com/en/tutorials/webrtc/basics/][http_www.html5rocks.com_en_tutorials_webrtc_basics]查看详细的代码介绍。我在这里只介绍下我改动过的地方，首先建立一个客户端实时获取状态的连接，在GAE的例子上是通过GAE Channel API实现，我在这里用WebSocket实现，代码：

**\[javascript\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  function openChannel() \{  
2.      console.log("Opening channel.");  
3.      socket = new WebSocket(  
4.              "ws://192.168.1.102:8080/RTCApp/websocket?u=$\{user\}");  
5.      socket.onopen = onChannelOpened;  
6.      socket.onmessage = onChannelMessage;  
7.      socket.onclose = onChannelClosed;  
8.  \}

建立一个WebSocket连接，并注册相关的事件。这里通过Java实现WebSocket连接：

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  package org.rtc.servlet;  
2.    
3.  import java.io.IOException;  
4.    
5.  import javax.servlet.ServletException;  
6.  import javax.servlet.annotation.WebServlet;  
7.  import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
8.  import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
9.    
10. import org.apache.catalina.websocket.StreamInbound;  
11. import org.apache.catalina.websocket.WebSocketServlet;  
12. import org.rtc.websocket.WebRTCMessageInbound;  
13.   
14. @WebServlet(urlPatterns = \{ "/websocket"\})  
15. public class WebRTCWebSocketServlet extends WebSocketServlet \{  
16.   
17.     private static final long serialVersionUID = 1L;  
18.   
19.     private String user;  
20.       
21.     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
22.             throws ServletException, IOException \{  
23.         this.user = request.getParameter("u");  
24.         super.doGet(request, response);  
25.     \}  
26.   
27.     @Override  
28.     protected StreamInbound createWebSocketInbound(String subProtocol) \{  
29.         return new WebRTCMessageInbound(user);  
30.     \}  
31. \}

如果你想实现WebSocket必须得用Tomcat7及以上版本，并且引入：catalina.jar，tomcat-coyote.jar两个JAR包，部署到Tomcat7之后得要去webapps/应用下面去删除这两个AR包否则无法启动，WebSocket访问和普通的访问最大的不同在于继承了WebSocketServlet，关于WebSocket的详细介绍大家可以访问 [http://redstarofsleep.iteye.com/blog/1488639][http_redstarofsleep.iteye.com_blog_1488639]，在这里就不再赘述。大家可以看看WebRTCMessageInbound这个类的实现：

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  package org.rtc.websocket;  
2.    
3.  import java.io.IOException;  
4.  import java.nio.ByteBuffer;  
5.  import java.nio.CharBuffer;  
6.    
7.  import org.apache.catalina.websocket.MessageInbound;  
8.  import org.apache.catalina.websocket.WsOutbound;  
9.    
10. public class WebRTCMessageInbound extends MessageInbound \{  
11.   
12.     private final String user;  
13.   
14.     public WebRTCMessageInbound(String user) \{  
15.         this.user = user;  
16.     \}  
17.       
18.     public String getUser()\{  
19.         return this.user;  
20.     \}  
21.   
22.     @Override  
23.     protected void onOpen(WsOutbound outbound) \{  
24.         //触发连接事件，在连接池中添加连接  
25.         WebRTCMessageInboundPool.addMessageInbound(this);  
26.     \}  
27.   
28.     @Override  
29.     protected void onClose(int status) \{  
30.         //触发关闭事件，在连接池中移除连接  
31.         WebRTCMessageInboundPool.removeMessageInbound(this);  
32.     \}  
33.   
34.     @Override  
35.     protected void onBinaryMessage(ByteBuffer message) throws IOException \{  
36.         throw new UnsupportedOperationException(  
37.                 "Binary message not supported.");  
38.     \}  
39.   
40.     @Override  
41.     protected void onTextMessage(CharBuffer message) throws IOException \{  
42.           
43.     \}  
44. \}

WebRTCMessageInbound继承了MessageInbound，并绑定了两个事件，关键的在于连接事件，将连接存放在连接池中，等客户端A发起发送信息的时候将客户端B的连接取出来发送数据，看看WebRTCMessageInboundPool这个类：

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  package org.rtc.websocket;  
2.    
3.  import java.io.IOException;  
4.  import java.nio.CharBuffer;  
5.  import java.util.HashMap;  
6.  import java.util.Map;  
7.    
8.  public class WebRTCMessageInboundPool \{  
9.    
10.     private static final Map<String,WebRTCMessageInbound > connections = new HashMap<String,WebRTCMessageInbound>();  
11.       
12.     public static void addMessageInbound(WebRTCMessageInbound inbound)\{  
13.         //添加连接  
14.         System.out.println("user : " + inbound.getUser() + " join..");  
15.         connections.put(inbound.getUser(), inbound);  
16.     \}  
17.       
18.     public static void removeMessageInbound(WebRTCMessageInbound inbound)\{  
19.         //移除连接  
20.         connections.remove(inbound.getUser());  
21.     \}  
22.       
23.     public static void sendMessage(String user,String message)\{  
24.         try \{  
25.             //向特定的用户发送数据  
26.             System.out.println("send message to user : " + user + " message content : " + message);  
27.             WebRTCMessageInbound inbound = connections.get(user);  
28.             if(inbound != null)\{  
29.                 inbound.getWsOutbound().writeTextMessage(CharBuffer.wrap(message));  
30.             \}  
31.         \} catch (IOException e) \{  
32.             e.printStackTrace();  
33.         \}  
34.     \}  
35. \}

WebRTCMessageInboundPool这个类中最重要的是sendMessage方法，向特定的用户发送数据。

大家可以看看这段代码：

**\[javascript\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

$\{user\}是怎么来的呢？其实在进入这个页面之前是有段处理的：

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  package org.rtc.servlet;  
2.    
3.  import java.io.IOException;  
4.  import java.util.UUID;  
5.    
6.  import javax.servlet.ServletException;  
7.  import javax.servlet.annotation.WebServlet;  
8.  import javax.servlet.http.HttpServlet;  
9.  import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
10. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
11.   
12. import org.apache.commons.lang.StringUtils;  
13. import org.rtc.room.WebRTCRoomManager;  
14.   
15. @WebServlet(urlPatterns = \{ "/room"\})  
16. public class WebRTCRoomServlet extends HttpServlet \{  
17.   
18.     private static final long serialVersionUID = 1L;  
19.       
20.     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
21.             throws ServletException, IOException \{  
22.         this.doPost(request, response);  
23.     \}  
24.   
25.     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
26.             throws ServletException, IOException \{  
27.         String r = request.getParameter("r");  
28.         if(StringUtils.isEmpty(r))\{  
29.             //如果房间为空，则生成一个新的房间号  
30.             r = String.valueOf(System.currentTimeMillis());  
31.             response.sendRedirect("room?r=" + r);  
32.         \}else\{  
33.             Integer initiator = 1;  
34.             String user = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");//生成一个用户ID串  
35.             if(!WebRTCRoomManager.haveUser(r))\{ //第一次进入可能是没有人的，所以就要等待连接，如果有人进入了带这个房间好的页面就会发起视频通话的连接  
36.                 initiator = 0;//如果房间没有人则不发送连接的请求  
37.             \}  
38.             WebRTCRoomManager.addUser(r, user);//向房间中添加一个用户  
39.             String basePath = request.getScheme()+"://"\+request.getServerName()+":"\+request.getServerPort() +  request.getContextPath() +"/";  
40.             String roomLink = basePath + "room?r=" + r;  
41.             String roomKey = r;//设置一些变量  
42.             request.setAttribute("initiator", initiator);  
43.             request.setAttribute("roomLink", roomLink);  
44.             request.setAttribute("roomKey", roomKey);  
45.             request.setAttribute("user", user);  
46.             request.getRequestDispatcher("index.jsp").forward(request, response);  
47.         \}  
48.     \}  
49. \}

这个是进入房间前的处理，然而客户端是怎么发起视频通话的呢？

**\[javascript\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  function initialize() \{  
2.              console.log("Initializing; room=$\{roomKey\}.");  
3.              card = document.getElementById("card");  
4.              localVideo = document.getElementById("localVideo");  
5.              miniVideo = document.getElementById("miniVideo");  
6.              remoteVideo = document.getElementById("remoteVideo");  
7.              resetStatus();  
8.              openChannel();  
9.              getUserMedia();  
10.         \}  
11.           
12.         function getUserMedia() \{  
13.             try \{  
14.                 navigator.webkitGetUserMedia(\{  
15.                     'audio' : true,  
16.                     'video' : true  
17.                 \}, onUserMediaSuccess, onUserMediaError);  
18.                 console.log("Requested access to local media with new syntax.");  
19.             \} catch (e) \{  
20.                 try \{  
21.                     navigator.webkitGetUserMedia("video,audio",  
22.                             onUserMediaSuccess, onUserMediaError);  
23.                     console  
24.                             .log("Requested access to local media with old syntax.");  
25.                 \} catch (e) \{  
26.                     alert("webkitGetUserMedia() failed. Is the MediaStream flag enabled in about:flags?");  
27.                     console.log("webkitGetUserMedia failed with exception: "  
28.                             + e.message);  
29.                 \}  
30.             \}  
31.         \}  
32.           
33.         function onUserMediaSuccess(stream) \{  
34.             console.log("User has granted access to local media.");  
35.             var url = webkitURL.createObjectURL(stream);  
36.             localVideo.style.opacity = 1;  
37.             localVideo.src = url;  
38.             localStream = stream;  
39.             // Caller creates PeerConnection.  
40.             if (initiator)  
41.                 maybeStart();  
42.         \}  
43.           
44.         function maybeStart() \{  
45.             if (!started && localStream && channelReady) \{  
46.                 setStatus("Connecting...");  
47.                 console.log("Creating PeerConnection.");  
48.                 createPeerConnection();  
49.                 console.log("Adding local stream.");  
50.                 pc.addStream(localStream);  
51.                 started = true;  
52.                 // Caller initiates offer to peer.  
53.                 if (initiator)  
54.                     doCall();  
55.             \}  
56.         \}  
57.   
58.         function doCall() \{  
59.             console.log("Sending offer to peer.");  
60.             if (isRTCPeerConnection) \{  
61.                 pc.createOffer(setLocalAndSendMessage, null, mediaConstraints);  
62.             \} else \{  
63.                 var offer = pc.createOffer(mediaConstraints);  
64.                 pc.setLocalDescription(pc.SDP\_OFFER, offer);  
65.                 sendMessage(\{  
66.                     type : 'offer',  
67.                     sdp : offer.toSdp()  
68.                 \});  
69.                 pc.startIce();  
70.             \}  
71.         \}  
72.   
73.         function setLocalAndSendMessage(sessionDescription) \{  
74.             pc.setLocalDescription(sessionDescription);  
75.             sendMessage(sessionDescription);  
76.         \}  
77.   
78.         function sendMessage(message) \{  
79.             var msgString = JSON.stringify(message);  
80.             console.log('发出信息 : ' + msgString);  
81.             path = 'message?r=$\{roomKey\}' + '&u=$\{user\}';  
82.             var xhr = new XMLHttpRequest();  
83.             xhr.open('POST', path, true);  
84.             xhr.send(msgString);  
85.         \}

页面加载完之后会调用initialize方法，initialize方法中调用了getUserMedia方法，这个方法是通过本地摄像头获取视频的方法，在成功获取视频之后发送连接请求，并在客户端建立连接管道，最后通过sendMessage向另外一个客户端发送连接的请求，参数为当前通话的房间号和当前登陆人，下图是连接产生的日志：

![1352033706_2790.jpg][]

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  package org.rtc.servlet;  
2.    
3.  import java.io.BufferedReader;  
4.  import java.io.IOException;  
5.  import java.io.InputStreamReader;  
6.    
7.  import javax.servlet.ServletException;  
8.  import javax.servlet.ServletInputStream;  
9.  import javax.servlet.annotation.WebServlet;  
10. import javax.servlet.http.HttpServlet;  
11. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
12. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
13.   
14. import net.sf.json.JSONObject;  
15.   
16. import org.rtc.room.WebRTCRoomManager;  
17. import org.rtc.websocket.WebRTCMessageInboundPool;  
18.   
19. @WebServlet(urlPatterns = \{ "/message"\})  
20. public class WebRTCMessageServlet extends HttpServlet \{  
21.   
22.     private static final long serialVersionUID = 1L;  
23.   
24.     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
25.             throws ServletException, IOException \{  
26.         super.doPost(request, response);  
27.     \}  
28.   
29.     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
30.             throws ServletException, IOException \{  
31.         String r = request.getParameter("r");//房间号  
32.         String u = request.getParameter("u");//通话人  
33.         BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader((ServletInputStream)request.getInputStream()));  
34.         String line = null;  
35.         StringBuilder sb = new StringBuilder();  
36.         while((line = br.readLine())!=null)\{  
37.             sb.append(line); //获取输入流，主要是视频定位的信息  
38.         \}  
39.           
40.         String message = sb.toString();  
41.         JSONObject json = JSONObject.fromObject(message);  
42.         if (json != null) \{  
43.             String type = json.getString("type");  
44.             if ("bye".equals(type)) \{ //客户端退出视频聊天  
45.                 System.out.println("user :" + u + " exit..");  
46.                 WebRTCRoomManager.removeUser(r, u);  
47.             \}  
48.         \}  
49.         String otherUser = WebRTCRoomManager.getOtherUser(r, u);//获取通话的对象  
50.         if (u.equals(otherUser)) \{  
51.             message = message.replace("\\"offer\\"", "\\"answer\\"");  
52.             message = message.replace("a=crypto:0 AES\_CM\_128\_HMAC\_SHA1\_32",  
53.                     "a=xrypto:0 AES\_CM\_128\_HMAC\_SHA1\_32");  
54.             message = message.replace("a=ice-options:google-ice\\\\r\\\\n", "");  
55.         \}  
56.         //向对方发送连接数据  
57.         WebRTCMessageInboundPool.sendMessage(otherUser, message);  
58.     \}  
59. \}

就这样通过WebSokcet向客户端发送连接数据，然后客户端根据接收到的数据进行视频接收：

**\[javascript\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  function onChannelMessage(message) \{  
2.              console.log('收到信息 : ' + message.data);  
3.              if (isRTCPeerConnection)  
4.                  processSignalingMessage(message.data);//建立视频连接  
5.              else  
6.                  processSignalingMessage00(message.data);  
7.          \}  
8.            
9.          function processSignalingMessage(message) \{  
10.             var msg = JSON.parse(message);  
11.   
12.             if (msg.type === 'offer') \{  
13.                 // Callee creates PeerConnection  
14.                 if (!initiator && !started)  
15.                     maybeStart();  
16.   
17.                 // We only know JSEP version after createPeerConnection().  
18.                 if (isRTCPeerConnection)  
19.                     pc.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(msg));  
20.                 else  
21.                     pc.setRemoteDescription(pc.SDP\_OFFER,  
22.                             new SessionDescription(msg.sdp));  
23.   
24.                 doAnswer();  
25.             \} else if (msg.type === 'answer' && started) \{  
26.                 pc.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(msg));  
27.             \} else if (msg.type === 'candidate' && started) \{  
28.                 var candidate = new RTCIceCandidate(\{  
29.                     sdpMLineIndex : msg.label,  
30.                     candidate : msg.candidate  
31.                 \});  
32.                 pc.addIceCandidate(candidate);  
33.             \} else if (msg.type === 'bye' && started) \{  
34.                 onRemoteHangup();  
35.             \}  
36.         \}

就这样通过Java、WebSocket、WebRTC就实现了在浏览器上的视频通话。

# 请教 #

还有一个就自己的一个疑问，我定义的WebSocket失效时间是20秒，时间太短了。希望大家指教一下如何设置WebSocket的失效时间。

# 截图 #

![1352034433_7948.jpg][]

# 演示地址 #

你可以和你的朋友一起进入 [http://blog.csdn.net/leecho571/article/details/8207102][http_blog.csdn.net_leecho571_article_details_8207102] ，感受下Ext结合WebSocket、WebRTC构建的即时通讯

建议大家将chrome升级至最新版本 [http://www.google.cn/intl/zh-CN/chrome/browser/eula.html?extra=devchannel&platform=win][http_www.google.cn_intl_zh-CN_chrome_browser_eula.html_extra_devchannel_platform_win]

# 源码下载 #

[http://download.csdn.net/detail/leecho571/5117399][http_download.csdn.net_detail_leecho571_5117399]

大家可以按照这种思路去自己实现，建议大家最好用Chrome浏览器进行测试。

大家可以进群：197331959进行交流。

[WebRTC]: http://www.webrtc.org/
[https_apprtc.appspot.com]: https://apprtc.appspot.com/
[http_www.html5rocks.com_en_tutorials_webrtc_basics]: http://www.html5rocks.com/en/tutorials/webrtc/basics/
[view plain]: https://blog.csdn.net/leecho571/article/details/8146525#
[http_redstarofsleep.iteye.com_blog_1488639]: http://redstarofsleep.iteye.com/blog/1488639
[1352033706_2790.jpg]: https://img-my.csdn.net/uploads/201211/04/1352033706_2790.jpg
[1352034433_7948.jpg]: https://img-my.csdn.net/uploads/201211/04/1352034433_7948.jpg
[http_blog.csdn.net_leecho571_article_details_8207102]: http://blog.csdn.net/leecho571/article/details/8207102
[http_www.google.cn_intl_zh-CN_chrome_browser_eula.html_extra_devchannel_platform_win]: http://www.google.cn/intl/zh-CN/chrome/browser/eula.html?extra=devchannel&platform=win
[http_download.csdn.net_detail_leecho571_5117399]: http://download.csdn.net/detail/leecho571/5117399