SpringBoot 集成WebSocket_springboot集成websocket

目录

1. websocket解决的问题（服务器主动推送消息）

1.http存在的问题

2.long poll(长轮询)

3.Ajax轮询

4.websocket的改进

2.SpringBoot整合WebSocket

1、WebSocketConfig

2、WebSocketServer这里就是重点了，核心都在这里。

3.前端页面

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1. websocket解决的问题（服务器主动推送消息）

1.http存在的问题

• http是一种无状态协议，每当一次会话完成后，服务端都不知道下一次的客户端是谁，需要每次知道对方是谁，才进行相应的响应，因此本身对于实时通讯就是一种极大的障碍
• http协议采用一次请求，一次响应，每次请求和响应就携带有大量的header头，对于实时通讯来说，解析请求头也是需要一定的时间，因此，效率也更低下
• 最重要的是，需要客户端主动发，服务端被动发，也就是一次请求，一次响应，不能实现主动发送

2.long poll(长轮询)

• 对于以上情况就出现了http解决的第一个方法——长轮询
• 基于http的特性，简单点说，就是客户端发起长轮询，如果服务端的数据没有发生变更，会 hold 住请求，直到服务端的数据发生变化，或者等待一定时间超时才会返回。返回后，客户端又会立即再次发起下一次长轮询
• 优点是解决了http不能实时更新的弊端，因为这个时间很短，发起请求即处理请求返回响应，实现了“伪·长连接”
• 张三取快递的例子，张三今天一定要取到快递，他就一直站在快递点，等待快递一到，立马取走
• 总的来看：

• 推送延迟。服务端数据发生变更后，长轮询结束，立刻返回响应给客户端。

• 服务端压力。长轮询的间隔期一般很长，例如 30s、60s，并且服务端 hold 住连接不会消耗太多服务端资源。

3.Ajax轮询

• 基于http的特性，简单点说，就是规定每隔一段时间就由客户端发起一次请求，查询有没有新消息，如果有，就返回，如果没有等待相同的时间间隔再次询问
• 优点是解决了http不能实时更新的弊端，因为这个时间很短，发起请求即处理请求返回响应，把这个过程放大n倍，本质上还是request = response
• 举个形象的例子（假设张三今天有个快递快到了，但是张三忍耐不住，就每隔十分钟给快递员或者快递站打电话，询问快递到了没，每次快递员就说还没到，等到下午张三的快递到了，but，快递员不知道哪个电话是张三的，（可不是只有张三打电话，还有李四，王五），所以只能等张三打电话，才能通知他，你的快递到了）
• 总的来看，Ajax轮询存在的问题：

• 推送延迟。

• 服务端压力。配置一般不会发生变化，频繁的轮询会给服务端造成很大的压力。

• 推送延迟和服务端压力无法中和。降低轮询的间隔，延迟降低，压力增加；增加轮询的间隔，压力降低，延迟增高

4.websocket的改进

        一旦WebSocket连接建立后，后续数据都以帧序列的形式传输。在客户端断开WebSocket连接或Server端中断连接前，不需要客户端和服务端重新发起连接请求。在海量并发及客户端与服务器交互负载流量大的情况下，极大的节省了网络带宽资源的消耗，有明显的性能优势，且客户端发送和接受消息是在同一个持久连接上发起，实现了“真·长链接”，实时性优势明显。

WebSocket有以下特点：

• 是真正的全双工方式，建立连接后客户端与服务器端是完全平等的，可以互相主动请求。而HTTP长连接基于HTTP，是传统的客户端对服务器发起请求的模式。
• HTTP长连接中，每次数据交换除了真正的数据部分外，服务器和客户端还要大量交换HTTP header，信息交换效率很低。Websocket协议通过第一个request建立了TCP连接之后，之后交换的数据都不需要发送 HTTP header就能交换数据，这显然和原有的HTTP协议有区别所以它需要对服务器和客户端都进行升级才能实现（主流浏览器都已支持HTML5）

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2.SpringBoot整合WebSocket

创建 SpringBoot项目，引入 WebSocket依赖，前端这里比较简陋。

        <!-- websocket dependency -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
            <version>2.7.12</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
            <version>2.7.12</version>
        </dependency>
 

1、WebSocketConfig

启用 WebSocket的支持也是很简单。

/**
 * WebSocket配置类。开启WebSocket的支持
 */
@Configuration
public class WebSocketConfig {

    /**
     * bean注册：会自动扫描带有@ServerEndpoint注解声明的Websocket Endpoint(端点)，注册成为Websocket bean。
     * 要注意，如果项目使用外置的servlet容器，而不是直接使用springboot内置容器的话，就不要注入ServerEndpointExporter，因为它将由容器自己提供和管理。
     */
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }

}
 

2、WebSocketServer
这里就是重点了，核心都在这里。

因为WebSocket是类似客户端服务端的形式(采用ws协议)，那么这里的WebSocketServer其实就相当于一个ws协议的Controller
直接@ServerEndpoint("/imserver/{userId}") 、@Component启用即可，然后在里面实现@OnOpen开启连接，@onClose关闭连接，@onMessage接收消息等方法。
新建一个ConcurrentHashMap用于接收当前userId的WebSocket或者Session信息，方便IM之间对userId进行推送消息。单机版实现到这里就可以。
集群版（多个ws节点）还需要借助 MySQL或者 Redis等进行订阅广播方式处理，改造对应的 sendMessage方法即可。

/**
 * WebSocket的操作类
 */
@Component
@Slf4j
/**
 * html页面与之关联的接口
 * var reqUrl = "http://localhost:8081/websocket/" + cid;
 * socket = new WebSocket(reqUrl.replace("http", "ws"));
 */
@ServerEndpoint("/websocket/{sid}")
public class WebSocketServer {
 
    /**
     * 静态变量，用来记录当前在线连接数，线程安全的类。
     */
    private static AtomicInteger onlineSessionClientCount = new AtomicInteger(0);
 
    /**
     * 存放所有在线的客户端
     */
    private static Map<String, Session> onlineSessionClientMap = new ConcurrentHashMap<>();
 
    /**
     * 连接sid和连接会话
     */
    private String sid;
    private Session session;
 
    /**
     * 连接建立成功调用的方法。由前端<code>new WebSocket</code>触发
     *
     * @param sid     每次页面建立连接时传入到服务端的id，比如用户id等。可以自定义。
     * @param session 与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送消息
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(@PathParam("sid") String sid, Session session) {
        /**
         * session.getId()：当前session会话会自动生成一个id，从0开始累加的。
         */
        log.info("连接建立中 ==> session_id = {}， sid = {}", session.getId(), sid);
        //加入 Map中。将页面的sid和session绑定或者session.getId()与session
        //onlineSessionIdClientMap.put(session.getId(), session);
        onlineSessionClientMap.put(sid, session);
 
        //在线数加1
        onlineSessionClientCount.incrementAndGet();
        this.sid = sid;
        this.session = session;
        sendToOne(sid, "连接成功");
        log.info("连接建立成功，当前在线数为：{} ==> 开始监听新连接：session_id = {}， sid = {},。", onlineSessionClientCount, session.getId(), sid);
    }
 
    /**
     * 连接关闭调用的方法。由前端<code>socket.close()</code>触发
     *
     * @param sid
     * @param session
     */
    @OnClose
    public void onClose(@PathParam("sid") String sid, Session session) {
        //onlineSessionIdClientMap.remove(session.getId());
        // 从 Map中移除
        onlineSessionClientMap.remove(sid);
 
        //在线数减1
        onlineSessionClientCount.decrementAndGet();
        log.info("连接关闭成功，当前在线数为：{} ==> 关闭该连接信息：session_id = {}， sid = {},。", onlineSessionClientCount, session.getId(), sid);
    }
 
    /**
     * 收到客户端消息后调用的方法。由前端<code>socket.send</code>触发
     * * 当服务端执行toSession.getAsyncRemote().sendText(xxx)后，前端的socket.onmessage得到监听。
     *
     * @param message
     * @param session
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        /**
         * html界面传递来得数据格式，可以自定义.
         * {"sid":"user-1","message":"hello websocket"}
         */
        JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(message);
        String toSid = jsonObject.getString("sid");
        String msg = jsonObject.getString("message");
        log.info("服务端收到客户端消息 ==> fromSid = {}, toSid = {}, message = {}", sid, toSid, message);
 
        /**
         * 模拟约定：如果未指定sid信息，则群发，否则就单独发送
         */
        if (toSid == null || toSid == "" || "".equalsIgnoreCase(toSid)) {
            sendToAll(msg);
        } else {
            sendToOne(toSid, msg);
        }
    }
 
    /**
     * 发生错误调用的方法
     *
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        log.error("WebSocket发生错误，错误信息为：" + error.getMessage());
        error.printStackTrace();
    }
 
    /**
     * 群发消息
     *
     * @param message 消息
     */
    private void sendToAll(String message) {
        // 遍历在线map集合
        onlineSessionClientMap.forEach((onlineSid, toSession) -> {
            // 排除掉自己
            if (!sid.equalsIgnoreCase(onlineSid)) {
                log.info("服务端给客户端群发消息 ==> sid = {}, toSid = {}, message = {}", sid, onlineSid, message);
                toSession.getAsyncRemote().sendText(message);
            }
        });
    }
 
    /**
     * 指定发送消息
     *
     * @param toSid
     * @param message
     */
    private void sendToOne(String toSid, String message) {
        // 通过sid查询map中是否存在
        Session toSession = onlineSessionClientMap.get(toSid);
        if (toSession == null) {
            log.error("服务端给客户端发送消息 ==> toSid = {} 不存在, message = {}", toSid, message);
            return;
        }
        // 异步发送
        log.info("服务端给客户端发送消息 ==> toSid = {}, message = {}", toSid, message);
        toSession.getAsyncRemote().sendText(message);
        /*
        // 同步发送
        try {
            toSession.getBasicRemote().sendText(message);
        } catch (IOException e) {
            log.error("发送消息失败，WebSocket IO异常");
            e.printStackTrace();
        }*/
    }
 
}

3.前端页面

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>666666</title>
</head>
<body>
    传递来的数据值cid:
    <input type="text" th:value="${cid}" id="cid"/>
    <p>【toUserId】：
    <div><input id="toUserId" name="toUserId" type="text" value="user-1"></div>
    <p>【toUserId】：
    <div><input id="contentText" name="contentText" type="text" value="hello websocket"></div>
    <p>【操作】：
    <div>
        <button type="button" onclick="sendMessage()">发送消息</button>
    </div>
</body>
 
<script type="text/javascript">
    var socket;
    if (typeof (WebSocket) == "undefined") {
        console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
    } else {
        console.log("您的浏览器支持WebSocket");
        //实现化WebSocket对象，指定要连接的服务器地址与端口  建立连接
 
        var cid = document.getElementById("cid").value;
        console.log("cid-->" + cid);
        var reqUrl = "http://localhost:8081/websocket/" + cid;
        socket = new WebSocket(reqUrl.replace("http", "ws"));
        //打开事件
        socket.onopen = function () {
            console.log("Socket 已打开");
            //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
        };
        //获得消息事件
        socket.onmessage = function (msg) {
            console.log("onmessage--" + msg.data);
            //发现消息进入    开始处理前端触发逻辑
        };
        //关闭事件
        socket.onclose = function () {
            console.log("Socket已关闭");
        };
        //发生了错误事件
        socket.onerror = function () {
            alert("Socket发生了错误");
            //此时可以尝试刷新页面
        }
        //离开页面时，关闭socket
        //jquery1.8中已经被废弃，3.0中已经移除
        // $(window).unload(function(){
        //     socket.close();
        //});
    }
 
    function sendMessage() {
        if (typeof (WebSocket) == "undefined") {
            console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
        } else {
            // console.log("您的浏览器支持WebSocket");
            var toUserId = document.getElementById('toUserId').value;
            var contentText = document.getElementById('contentText').value;
            var msg = '{"sid":"' + toUserId + '","message":"' + contentText + '"}';
            console.log(msg);
            socket.send(msg);
        }
    }
 
</script>
</html>
 

参考： 

 1.websocket和http区别_cwxcc的博客-CSDN博客

2. SpringBoot 集成WebSocket详解_springboot集成websocket_Charge8的博客-CSDN博客