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SpringBoot整合WebSocket實現前後端訊息互傳的方法

什麼是WebSocket?

WebSocket 協議是基於 TCP 的一種新的網路協議。它實現了瀏覽器與伺服器全雙工 (full-duplex) 通訊—允許伺服器主動傳送資訊給客戶端。

為什麼需要WebSocket?

大家都知道以前客戶端想知道服務端的處理進度,要不停地使用 Ajax 進行輪詢,讓瀏覽器隔個幾秒就向伺服器發一次請求,這對伺服器壓力較大。另外一種輪詢就是採用 long poll 的方式,這就跟打電話差不多,沒收到訊息就一直不掛電話,也就是說,客戶端發起連線後,如果沒訊息,就一直不返回 response 給客戶端,連線階段一直是阻塞的。

而 WebSocket 解決了 HTTP 的這幾個難題。當伺服器完成協議升級後( HTTP -> WebSocket ),服務端可以主動推送資訊給客戶端,解決了輪詢造成的同步延遲問題。由於 WebSocket 只需要一次 HTTP 握手,服務端就能一直與客戶端保持通訊,直到關閉連線,這樣就解決了伺服器需要反覆解析 HTTP 協議,減少了資源的開銷。

現在通過 SpringBoot 整合 WebSocket 來實現前後端通訊。

整合 WebSocket 實現前後端通訊

專案程式碼結構圖

依賴匯入

SpringBoot2.0 對 WebSocket 的支援簡直太棒了,直接就有包可以引入 。

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

配置 WebSocketConfig

啟用WebSocket的支援也是很簡單,將ServerEndpointExporter物件注入到容器中。

package com.tuhu.websocketsample.configuration;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
@Configuration
public class WebSocketConfig {
  @Bean
  public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
    return new ServerEndpointExporter();
  }
}

WebSocket 服務端 WebSocketServer

因為 WebSocket 是類似客戶端服務端的形式(採用ws協議),那麼這裡的 WebSocketServer 其實就相當於一個 ws協議的 Controller。直接 @ServerEndpoint("/websocket") 、@Component 啟用即可,然後在裡面實現@OnOpen,@onClose,@onMessage等方法

package com.tuhu.websocketsample.controller;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

@Component
@ServerEndpoint("/websocket/{sid}")
@Slf4j
public class WebSocketServer {

  /**
   * 靜態變數,用來記錄當前線上連線數。應該把它設計成執行緒安全的。
   */
  private static int onlineCount = 0;
  /**
   * concurrent包的執行緒安全Set,用來存放每個客戶端對應的MyWebSocket物件。
   */
  private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<>();
  /**
   * 與某個客戶端的連線會話,需要通過它來給客戶端傳送資料
   */
  private Session session;
  /**
   * 接收sid
   */
  private String sid="";
  /**
   * 連線建立成功呼叫的方法
   **/
  @OnOpen
  public void onOpen(Session session,@PathParam("sid") String sid) {
    this.session = session;
    //加入set中
    webSocketSet.add(this);
    //線上數加1
    addOnlineCount();
    log.info("有新視窗開始監聽:"+sid+",當前線上人數為" + getOnlineCount());
    this.sid=sid;
    try {
      sendMessage("連線成功");
    } catch (IOException e) {
      log.error("websocket IO異常");
    }
  }
  /**
   * 連線關閉呼叫的方法
   */
  @OnClose
  public void onClose() {
    //從set中刪除
    webSocketSet.remove(this);
    //線上數減1
    subOnlineCount();
    log.info("有一連線關閉!當前線上人數為" + getOnlineCount());
  }
  /**
   * 收到客戶端訊息後呼叫的方法
   * @param message 客戶端傳送過來的訊息
   **/
  @OnMessage
  public void onMessage(String message,Session session) {
    log.info("收到來自視窗"+sid+"的資訊:"+message);
    //群發訊息
    for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
      try {
        item.sendMessage(message);
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
  /**
   * @param session
   * @param error
   */
  @OnError
  public void onError(Session session,Throwable error) {
    log.error("發生錯誤");
    error.printStackTrace();
  }
  /**
   * 實現伺服器主動推送
   */
  public void sendMessage(String message) throws IOException {
    this.session.getBasicRemote().sendText(message);
  }
  /**
   * 群發自定義訊息
   * */
  public static void sendInfo(String message,@PathParam("sid") String sid) throws IOException {
    log.info("推送訊息到視窗"+sid+",推送內容:"+message);
    for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
      try {
        //這裡可以設定只推送給這個sid的,為null則全部推送
        if(sid==null) {
          item.sendMessage(message);
        }else if(item.sid.equals(sid)){
          item.sendMessage(message);
        }
      } catch (IOException e) {
        continue;
      }
    }
  }
  public static synchronized int getOnlineCount() {
    return onlineCount;
  }
  public static synchronized void addOnlineCount() {
    WebSocketServer.onlineCount++;
  }
  public static synchronized void subOnlineCount() {
    WebSocketServer.onlineCount--;
  }
}

訊息推送

至於推送新資訊,可以再自己的 Controller 寫個方法呼叫 WebSocketServer.sendInfo() 即可

package com.tuhu.websocketsample.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import java.io.IOException;

@RestController
@RequestMapping("/checkcenter")
public class CheckCenterController {
  /**
   * 頁面請求
   * @param cid
   * @return
   */
  @GetMapping("/socket/{cid}")
  public ModelAndView socket(@PathVariable String cid) {
    ModelAndView mav=new ModelAndView("/socket");
    mav.addObject("cid",cid);
    return mav;
  }
  /**
   * 推送資料介面
   * @param cid
   * @param message
   * @return
   */
  @ResponseBody
  @RequestMapping("/socket/push/{cid}")
  public String pushToWeb(@PathVariable String cid,String message) {
    try {
      WebSocketServer.sendInfo(message,cid);
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      return "error:"+cid+"#"+e.getMessage();
    }
    return "success:"+cid;
  }

}

頁面發起socket請求

然後在頁面用js程式碼呼叫 socket,當然,太古老的瀏覽器是不行的,一般新的瀏覽器或者谷歌瀏覽器是沒問題的。還有一點,記得協議是ws的哦。直接在瀏覽器控制檯開啟連線。

var socket; 
  if(typeof(WebSocket) == "undefined") { 
    console.log("您的瀏覽器不支援WebSocket"); 
  }else{ 
    console.log("您的瀏覽器支援WebSocket"); 
    	//實現化WebSocket物件,指定要連線的伺服器地址與埠 建立連線
      socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20"); 
      //開啟事件
      socket.onopen = function() { 
        console.log("Socket 已開啟"); 
        //socket.send("這是來自客戶端的訊息" + location.href + new Date());
      }; 
      //獲得訊息事件
      socket.onmessage = function(msg) { 
        console.log(msg.data); 
        //發現訊息進入  開始處理前端觸發邏輯
      }; 
      //關閉事件
      socket.onclose = function() { 
        console.log("Socket已關閉"); 
      }; 
      //發生了錯誤事件
      socket.onerror = function() { 
        alert("Socket發生了錯誤"); 
        //此時可以嘗試重新整理頁面
      } 
      //離開頁面時,關閉socket
      //jquery1.8中已經被廢棄,3.0中已經移除
      // $(window).unload(function(){
      //   socket.close();
      //});
  }

執行效果

現在可以在瀏覽器開啟連線,通過客戶端呼叫介面服務端就可以向瀏覽器傳送訊息。

現在開啟兩個頁面開啟兩個連線:

socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20") ; 

socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/22") ;

向前端推送資料:

  • http://localhost:8080/checkcenter/socket/push/20?message=Hello
  • http://localhost:8080/checkcenter/socket/push/22?message=HelloWorld

可以看到服務端已經將訊息推送給了客戶端

而客戶端也收到了訊息

先開啟頁面,指定cid,啟用socket接收,然後再另一個頁面呼叫剛才Controller封裝的推送資訊的方法到這個cid的socket,即可向前端推送訊息。

後續

serverEndpointExporter 錯誤

org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name ‘serverEndpointExporter' defined in class path resource [com/xxx/WebSocketConfig.class]: Invocation of init method failed; nested exception is java.lang.IllegalStateException: javax.websocket.server.ServerContainer not available

如果 tomcat 部署一直報這個錯,請移除 WebSocketConfig 中 @Bean ServerEndpointExporter 的注入 。

ServerEndpointExporter 是由 Spring 官方提供的標準實現,用於掃描 ServerEndpointConfig 配置類和@ServerEndpoint 註解例項。使用規則也很簡單:

1、如果使用預設的嵌入式容器 比如Tomcat 則必須手工在上下文提供ServerEndpointExporter。

2、如果使用外部容器部署war包,則不需要提供提供ServerEndpointExporter,因為此時SpringBoot預設將掃描 服務端的行為交給外部容器處理,所以線上部署的時候要把WebSocketConfig中這段注入bean的程式碼注掉。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。