SpringBoot Websocket 实战
什么是Websocket
Websocket 是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket连接成功后，服务端与客户端可以双向通信。在需要消息推送的场景，Websocket 相对于轮询能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。
- 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
- 依赖于TCP协议
- 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
- 可以发送文本，也可以发送二进制数据。
- 没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
- 协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。
SpringBoot 中使用 Websocket
在简单了解Websocket 之后，我们来动手实践一下。SpringBoot 中有多种方式可以实现Websocket Server，这里我选择使用Tomcat 中 javax.websocket.server 的api来实现， 结尾会给出demo地址
- 引入Maven依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
- 创建一个Bean用于处理Websocket 请求，通过ServerEndpoint 声明当前Bean 接受的Websocket URL
这里为什么声明的是 @Controller，后文会解释
import org.springframework.stereotype.Controller;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
@ServerEndpoint(value = "/message_websocket")
@Controller
public class MsgWebsocketController {
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
// 先鉴权，如果鉴权通过则存储WebsocketSession，否则关闭连接，这里省略了鉴权的代码
WebSocketSupport.storageSession(session);
System.out.println("session open. ID:" + session.getId());
}
/**
* 连接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose(Session session) {
System.out.println("session close. ID:" + session.getId());
}
/**
* 收到客户端消息后调用的方法
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
System.out.println("get client msg. ID:" + session.getId() + ". msg:" + message);
}
/**
* 发生错误时调用
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
error.printStackTrace();
}
}
- 声明 ServerEndpointExporter
@Configuration
public class WebsocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
至此，Websocket Server 已经搭建完成，客户端已经可以和服务端通信了
服务端 向客户端推送消息 通过 session.getBasicRemote().sendText(message); 即可
源码浅析
我们来看下上述的短短几行代码是如何为我们构建 Websocket Server
ServerEndpointExporter
重点关注下红框中的内容
afterSingletonsInstantiated @ServerEndpoint
其实 我们声明的 MsgWebsocketController 中并不是只能标记@Controller，只是为了将其注册到Spring容器中，方便ServerEndpoint的注册而已，标记 @Controller 更符合Spring的开发规范
3~4. 通过ServerContainer 将所有标记 @ServerEndpoint 的Bean 注册
ServerContainer 默认的实现类为 WsServerContainer，会对我们的ServerEndpoint做一个映射，URL => 对应的class，然后针对不同的事件调用指定的方法（例如建立连接时调用标记 @Onopen 的方法），这有点Spring DispatcherServlet 那味，感兴趣的同学可以自己看下
在了解了 Spring 为我们做了什么后，我们来完善一下我们的Demo
建立一个SessionManager
当我们想向客户端推送消息的时候，首先我们需要找到客户端与服务端建立的连接，也就是WebscoketSession
WsServerContainer 中虽然已经存储了 WebscoketSession，但是并没有办法直接通过SessionId，或者我们的业务Id 直接定位到指定的Session，所以我们需要实现一个自己的SessionManager
final ConcurrentHashMap<Object, Session> sessionPool = new ConcurrentHashMap<>();
使用 ConcurrentHashMap 管理即可
分布式推送解决
如图，用户1与服务器A建立Webscoket，用户2与服务器B建立Webscoket，那么用户1如果想向用户2推送一条消息，该如何实现？
WebscoketSession 实际上是网络连接，并不像我们传统应用的Session可以序列化到Redis，只能每个服务器管理自己的WebscoketSession，所以此时服务器A通知服务器B，你要给用户2推送一条消息。
一个比较简单有效的实现方法，利用消息队列，如下图
这个方案优点是实现简单，缺点是每台服务器都需要判断一遍当前是否存在指定的WebscoketSession ，方案细化的话则需要维护用户Session与每台服务器的关系，这样直接将消息推送给指定服务器即可
完整demo地址
关于demo的细节参考项目地址中Readme
Github :point_right: https://github.com/TavenYin/taven-springboot-learning/tree/master/sp-websocket
Gitee :point_right: https://gitee.com/yintianwen7/taven-springboot-learning/tree/master/sp-websocket
参考
http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html
部分代码参考了一位兄弟的博客，但是由于时间有点长，找不到了，在此说一声抱歉
如果觉得有收获，可以关注我的公众号【殷天文】，第一时间接收到我的更新
<!--
nginx 如何处理 websocket
http://nginx.org/en/docs/http/websocket.html
https://www.nginx.com/blog/websocket-nginx/
-->
正文到此结束
- 本文标签： 服务器 git redis 消息队列 ACE springboot Nginx tomcat 数据 HTML 博客 分布式 web servlet UI TCP http id java maven map 时间 src 服务端 spring remote cat 代码 client Master 加密 端口 tar GitHub final IO session 源码 API 开发 bean ConcurrentHashMap 协议 https 管理 value message HashMap
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