SpringBoot 集成WebSocket
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2、WebSocketServer这里就是重点了,核心都在这里。
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)
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