整合 websocket 的四種方案(轉)

阿新 • • 發佈：2020-11-24

整合 websocket 的四種方案

文章完全轉載自:https://www.cnblogs.com/kiwifly/p/11729304.html

1. 原生註解

pom.xml

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

WebSocketConfig

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
  
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

 
/**
 * @author buhao
 * @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-18 15:45 buhao
 */
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig {

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpoint() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

說明：

這個配置類很簡單，通過這個配置 spring boot 才能去掃描後面的關於 websocket 的註解

WsServerEndpoint

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.ws;

import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author buhao
 * @version WsServerEndpoint.java, v 0.1 2019-10-18 16:06 buhao
 */
@ServerEndpoint("/myWs")
@Component
public class WsServerEndpoint {

    /**
     * 連線成功
     *
     * @param session
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        System.out.println("連線成功");
    }

    /**
     * 連線關閉
     *
     * @param session
     */
    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        System.out.println("連線關閉");
    }

    /**
     * 接收到訊息
     *
     * @param text
     */
    @OnMessage
    public String onMsg(String text) throws IOException {
        return "servet 傳送：" + text;
    }
}

說明

這裡有幾個註解需要注意一下，首先是他們的包都在 **javax.websocket **下。並不是 spring 提供的，而 jdk 自帶的，下面是他們的具體作用。

@ServerEndpoint
通過這個 spring boot 就可以知道你暴露出去的 ws 應用的路徑，有點類似我們經常用的@RequestMapping。比如你的啟動埠是8080，而這個註解的值是ws，那我們就可以通過 ws://127.0.0.1:8080/ws 來連線你的應用
@OnOpen
當 websocket 建立連線成功後會觸發這個註解修飾的方法，注意它有一個Session 引數
@OnClose
當 websocket 建立的連線斷開後會觸發這個註解修飾的方法，注意它有一個Session 引數
@OnMessage
當客戶端傳送訊息到服務端時，會觸發這個註解修改的方法，它有一個 String 入參表明客戶端傳入的值
@OnError
當 websocket 建立連線時出現異常會觸發這個註解修飾的方法，注意它有一個Session 引數

另外一點就是服務端如何傳送訊息給客戶端，服務端傳送訊息必須通過上面說的 Session 類，通常是在@OnOpen 方法中，當連線成功後把 session 存入 Map 的 value，key 是與 session 對應的使用者標識，當要傳送的時候通過 key 獲得 session 再發送，這裡可以通過session.getBasicRemote_().sendText(_)來對客戶端傳送訊息。

2. Spring封裝

pom.xml

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

HttpAuthHandler

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.handler;

import cn.coder4j.study.example.websocket.config.WsSessionManager;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import java.time.LocalDateTime;

/**
 * @author buhao
 * @version MyWSHandler.java, v 0.1 2019-10-17 17:10 buhao
 */
@Component
public class HttpAuthHandler extends TextWebSocketHandler {

    /**
     * socket 建立成功事件
     *
     * @param session
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        Object token = session.getAttributes().get("token");
        if (token != null) {
            // 使用者連線成功，放入線上使用者快取
            WsSessionManager.add(token.toString(), session);
        } else {
            throw new RuntimeException("使用者登入已經失效!");
        }
    }

    /**
     * 接收訊息事件
     *
     * @param session
     * @param message
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
        // 獲得客戶端傳來的訊息
        String payload = message.getPayload();
        Object token = session.getAttributes().get("token");
        System.out.println("server 接收到 " + token + " 傳送的 " + payload);
        session.sendMessage(new TextMessage("server 傳送給 " + token + " 訊息 " + payload + " " + LocalDateTime.now().toString()));
    }

    /**
     * socket 斷開連線時
     *
     * @param session
     * @param status
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        Object token = session.getAttributes().get("token");
        if (token != null) {
            // 使用者退出，移除快取
            WsSessionManager.remove(token.toString());
        }
    }

}

說明

通過繼承TextWebSocketHandler類並覆蓋相應方法，可以對 websocket 的事件進行處理，這裡可以同原生註解的那幾個註解連起來看

afterConnectionEstablished方法是在 socket 連線成功後被觸發，同原生註解裡的 @OnOpen 功能
**afterConnectionClosed **方法是在 socket 連線關閉後被觸發，同原生註解裡的 @OnClose 功能
**handleTextMessage **方法是在客戶端傳送資訊時觸發，同原生註解裡的@OnMessage 功能

WsSessionManager

/*
 * *
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 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @author buhao
 * @version WsSessionManager.java, v 0.1 2019-10-22 10:24 buhao
 */
@Slf4j
public class WsSessionManager {
    /**
     * 儲存連線 session 的地方
     */
    private static ConcurrentHashMap<String, WebSocketSession> SESSION_POOL = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 新增 session
     *
     * @param key
     */
    public static void add(String key, WebSocketSession session) {
        // 新增 session
        SESSION_POOL.put(key, session);
    }

    /**
     * 刪除 session,會返回刪除的 session
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public static WebSocketSession remove(String key) {
        // 刪除 session
        return SESSION_POOL.remove(key);
    }

    /**
     * 刪除並同步關閉連線
     *
     * @param key
     */
    public static void removeAndClose(String key) {
        WebSocketSession session = remove(key);
        if (session != null) {
            try {
                // 關閉連線
                session.close();
            } catch (IOException e) {
                // todo: 關閉出現異常處理
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 獲得 session
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public static WebSocketSession get(String key) {
        // 獲得 session
        return SESSION_POOL.get(key);
    }
}

說明

這裡簡單通過**ConcurrentHashMap **來實現了一個 session 池，用來儲存已經登入的 web socket 的 session。前文提過，服務端傳送訊息給客戶端必須要通過這個 session。

MyInterceptor

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.interceptor;

import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.http.HttpUtil;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.socket.server.HandshakeInterceptor;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author buhao
 * @version MyInterceptor.java, v 0.1 2019-10-17 19:21 buhao
 */
@Component
public class MyInterceptor implements HandshakeInterceptor {

    /**
     * 握手前
     *
     * @param request
     * @param response
     * @param wsHandler
     * @param attributes
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Map<String, Object> attributes) throws Exception {
        System.out.println("握手開始");
        // 獲得請求引數
        HashMap<String, String> paramMap = HttpUtil.decodeParamMap(request.getURI().getQuery(), "utf-8");
        String uid = paramMap.get("token");
        if (StrUtil.isNotBlank(uid)) {
            // 放入屬性域
            attributes.put("token", uid);
            System.out.println("使用者 token " + uid + " 握手成功！");
            return true;
        }
        System.out.println("使用者登入已失效");
        return false;
    }

    /**
     * 握手後
     *
     * @param request
     * @param response
     * @param wsHandler
     * @param exception
     */
    @Override
    public void afterHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Exception exception) {
        System.out.println("握手完成");
    }

}

說明

通過實現HandshakeInterceptor介面來定義握手攔截器，注意這裡與上面Handler的事件是不同的，這裡是建立握手時的事件，分為握手前與握手後，而Handler的事件是在握手成功後的基礎上建立 socket 的連線。所以在如果把認證放在這個步驟相對來說最節省伺服器資源。它主要有兩個方法beforeHandshake與**afterHandshake **，顧名思義一個在握手前觸發，一個在握手後觸發。

WebSocketConfig

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;

import cn.coder4j.study.example.websocket.handler.HttpAuthHandler;
import cn.coder4j.study.example.websocket.interceptor.MyInterceptor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;

/**
 * @author buhao
 * @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-17 15:43 buhao
 */
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    @Autowired
    private HttpAuthHandler httpAuthHandler;
    @Autowired
    private MyInterceptor myInterceptor;

    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry
                .addHandler(httpAuthHandler, "myWS")
                .addInterceptors(myInterceptor)
                .setAllowedOrigins("*");
    }
}

說明

通過實現WebSocketConfigurer類並覆蓋相應的方法進行websocket的配置。我們主要覆蓋registerWebSocketHandlers這個方法。通過向WebSocketHandlerRegistry設定不同引數來進行配置。其中 **addHandler方法新增我們上面的寫的 ws 的 handler 處理類，第二個引數是你暴露出的 ws 路徑。addInterceptors新增我們寫的握手過濾器。setAllowedOrigins("*") **這個是關閉跨域校驗，方便本地除錯，線上推薦開啟。

3. TIO

pom.xml

 <dependency>
     <groupId>org.t-io</groupId>
     <artifactId>tio-websocket-spring-boot-starter</artifactId>
     <version>3.5.5.v20191010-RELEASE</version>
</dependency>

application.xml

tio:
  websocket:
    server:
      port: 8989

說明

這裡只配置了 ws 的啟動埠，還有很多配置，可以通過結尾給的連結去尋找

MyHandler

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.handler;

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.tio.core.ChannelContext;
import org.tio.http.common.HttpRequest;
import org.tio.http.common.HttpResponse;
import org.tio.websocket.common.WsRequest;
import org.tio.websocket.server.handler.IWsMsgHandler;

/**
 * @author buhao
 * @version MyHandler.java, v 0.1 2019-10-21 14:39 buhao
 */
@Component
public class MyHandler implements IWsMsgHandler {
    /**
     * 握手
     *
     * @param httpRequest
     * @param httpResponse
     * @param channelContext
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public HttpResponse handshake(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse, ChannelContext channelContext) throws Exception {
        return httpResponse;
    }

    /**
     * 握手成功
     *
     * @param httpRequest
     * @param httpResponse
     * @param channelContext
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void onAfterHandshaked(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse, ChannelContext channelContext) throws Exception {
        System.out.println("握手成功");
    }

    /**
     * 接收二進位制檔案
     *
     * @param wsRequest
     * @param bytes
     * @param channelContext
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public Object onBytes(WsRequest wsRequest, byte[] bytes, ChannelContext channelContext) throws Exception {
        return null;
    }

    /**
     * 斷開連線
     *
     * @param wsRequest
     * @param bytes
     * @param channelContext
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public Object onClose(WsRequest wsRequest, byte[] bytes, ChannelContext channelContext) throws Exception {
        System.out.println("關閉連線");
        return null;
    }

    /**
     * 接收訊息
     *
     * @param wsRequest
     * @param s
     * @param channelContext
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public Object onText(WsRequest wsRequest, String s, ChannelContext channelContext) throws Exception {
        System.out.println("接收文字訊息:" + s);
        return "success";
    }
}

說明

這個同上個例子中的 handler 很像，也是通過實現介面覆蓋方法來進行事件處理，實現的介面是IWsMsgHandler，它的方法功能如下

handshake
在握手的時候觸發
onAfterHandshaked
在握手成功後觸發
onBytes
客戶端傳送二進位制訊息觸發
onClose
客戶端關閉連線時觸發
onText
客戶端傳送文字訊息觸發

StudyWebsocketExampleApplication

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */

package cn.coder4j.study.example.websocket;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.tio.websocket.starter.EnableTioWebSocketServer;

@SpringBootApplication
@EnableTioWebSocketServer
public class StudyWebsocketExampleApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(StudyWebsocketExampleApplication.class, args);
    }
}

說明

這個類的名稱不重要，它其實是你的 spring boot 啟動類，只要記得加上@EnableTioWebSocketServer註解就可以了

4.STOMP

pom.xml

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

WebSocketConfig

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.messaging.simp.config.MessageBrokerRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocketMessageBroker;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.StompEndpointRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketMessageBrokerConfigurer;

/**
 * @author buhao
 * @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-21 16:32 buhao
 */
@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {

    @Override
    public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
        // 配置客戶端嘗試連線地址
        registry.addEndpoint("/ws").setAllowedOrigins("*").withSockJS();
    }

    @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {
        // 設定廣播節點
        registry.enableSimpleBroker("/topic", "/user");
        // 客戶端向服務端傳送訊息需有/app 字首
        registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
        // 指定使用者傳送（一對一）的字首 /user/
        registry.setUserDestinationPrefix("/user/");
    }
}

說明

通過實現WebSocketMessageBrokerConfigurer介面和加上@EnableWebSocketMessageBroker來進行 stomp 的配置與註解掃描。
其中覆蓋registerStompEndpoints方法來設定暴露的 stomp 的路徑，其它一些跨域、客戶端之類的設定。
覆蓋**configureMessageBroker **方法來進行節點的配置。
其中**enableSimpleBroker **配置的廣播節點，也就是服務端傳送訊息，客戶端訂閱就能接收訊息的節點。
覆蓋**setApplicationDestinationPrefixes **方法，設定客戶端向服務端傳送訊息的節點。
覆蓋setUserDestinationPrefix方法，設定一對一通訊的節點。

WSController

/*
 * *
 *  * blog.coder4j.cn
 *  * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
 *
 */
package cn.coder4j.study.example.websocket.controller;

import cn.coder4j.study.example.websocket.model.RequestMessage;
import cn.coder4j.study.example.websocket.model.ResponseMessage;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.MessageMapping;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.SendTo;
import org.springframework.messaging.simp.SimpMessagingTemplate;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

/**
 * @author buhao
 * @version WSController.java, v 0.1 2019-10-21 17:22 buhao
 */
@Controller
public class WSController {

    @Autowired
    private SimpMessagingTemplate simpMessagingTemplate;

    @MessageMapping("/hello")
    @SendTo("/topic/hello")
    public ResponseMessage hello(RequestMessage requestMessage) {
        System.out.println("接收訊息：" + requestMessage);
        return new ResponseMessage("服務端接收到你發的：" + requestMessage);
    }

    @GetMapping("/sendMsgByUser")
    public @ResponseBody
    Object sendMsgByUser(String token, String msg) {
        simpMessagingTemplate.convertAndSendToUser(token, "/msg", msg);
        return "success";
    }

    @GetMapping("/sendMsgByAll")
    public @ResponseBody
    Object sendMsgByAll(String msg) {
        simpMessagingTemplate.convertAndSend("/topic", msg);
        return "success";
    }

    @GetMapping("/test")
    public String test() {
        return "test-stomp.html";
    }
}

說明

通過@MessageMapping來暴露節點路徑，有點類似@RequestMapping。注意這裡雖然寫的是 hello ，但是我們客戶端呼叫的真正地址是** /app/hello。因為我們在上面的 config 裡配置了registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app")**。
@SendTo這個註解會把返回值的內容傳送給訂閱了/topic/hello的客戶端，與之類似的還有一個@SendToUser只不過他是傳送給使用者端一對一通訊的。這兩個註解一般是應答時響應的，如果服務端主動傳送訊息可以通過simpMessagingTemplate類的convertAndSend方法。注意simpMessagingTemplate.convertAndSendToUser(token, "/msg", msg)，聯絡到我們上文配置的registry.setUserDestinationPrefix("/user/"),這裡客戶端訂閱的是/user/{token}/msg,千萬不要搞錯。

Session 共享的問題

上面反覆提到一個問題就是，服務端如果要主動傳送訊息給客戶端一定要用到 session。而大家都知道的是 session 這個東西是不跨 jvm 的。如果有多臺伺服器，在 http 請求的情況下，我們可以通過把 session 放入快取中介軟體中來共享解決這個問題，通過 spring session 幾條配置就解決了。但是 web socket 不可以。他的 session 是不能序列化的，當然這樣設計的目的不是為了為難你，而是出於對 http 與 web socket 請求的差異導致的。
目前網上找到的最簡單方案就是通過 redis 訂閱廣播的形式，主要程式碼跟第二種方式差不多，你要在本地放個 map 儲存請求的 session。也就是說每臺伺服器都會儲存與他連線的 session 於本地。然後發訊息的地方要修改，並不是現在這樣直接傳送，而通過 redis 的訂閱機制。伺服器要發訊息的時候，你通過 redis 廣播這條訊息，所有訂閱的服務端都會收到這個訊息，然後本地嘗試傳送。最後肯定只有有這個對應使用者 session 的那臺才能傳送出去。

如何選擇

如果你在使用 tio，那推薦使用 tio 的整合。因為它已經實現了很多功能，包括上面說的通過 redis 的 session 共享，只要加幾個配置就可以了。但是 tio 是半開源，文件是需要收費的。如果沒有使用，那就忘了他。
如果你的業務要求比較靈活多變，推薦使用前兩種，更推薦第二種 Spring 封裝的形式。
如果只是簡單的伺服器雙向通訊，推薦 stomp 的形式，因為他更容易規範使用。

其它

websocket 線上驗證

寫完服務端程式碼後想除錯，但是不會前端程式碼怎麼辦，點這裡，這是一個線上的 websocket 客戶端，功能完全夠我們除錯了。

stomp 驗證

這個沒找到線上版的，但是網上有很多 demo 可以下載到本地進行除錯，也可以通過後文的連線找到。

另外由於篇幅有限，並不能放上所有程式碼，但是測試程式碼全都上傳 gitlab，保證可以正常執行，可以在這裡找到

整合 websocket 的四種方案(轉)