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使用springboot來實現WebLog

使用websocket技術實時輸出系統日誌到瀏覽器端,實現WebLog 

 

 

boot-websocket-log:

spring boot系統中使用websocket技術實時輸出系統日誌到瀏覽器端,因為是實時輸出,所有第一時間就想到了使用webSocket,而且在spring boot中,使用websocket超級方便,閱讀本文,你會接觸到以下關鍵詞相關技術:

WebSocket(stopmp服務端)

stomp協議

sockjs.min.js

stomp.min.js(stomp客戶端),

本文使用到的其實就是

使用spring boot自帶的webSocket模組提供stomp的服務端,

前端使用stomp.min.js做stomp的客戶端,

使用sockjs來連結,

前端訂閱後端日誌端點的訊息,後端實時推送,達到日誌實時輸出到web頁面的目的

 

此專案使用場景

  1. 整合到已有的專案中,實現專案日誌檔案web端瀏覽(第一個功能)

  2. 單獨使用,指定已有專案的日誌檔案位置,實現專案日誌web端瀏覽(第二個功能)

  3. 使用boot-websocket-log的stopmp服務推送日誌其他的非web端消費

 

 

參考博文:https://gitee.com/kailing/boot-websocket-log

 

知識補充1:stomp協議:

STOMP即Simple (or Streaming) Text Orientated Messaging Protocol,面向訊息的簡單文字協議,它提供了一個可互操作的連線格式,允許STOMP客戶端與任意STOMP訊息代理(Broker)進行互動。STOMP協議由於設計簡單,易於開發客戶端,因此在多種語言和多種平臺上得到廣泛地應用。
 

STOMP協議的前身是TTMP協議(一個簡單的基於文字的協議),專為訊息中介軟體設計。

STOMP是一個非常簡單和容易實現的協議,其設計靈感源自於HTTP的簡單性。儘管STOMP協議在伺服器端的實現可能有一定的難度,但客戶端的實現卻很容易。例如,可以使用Telnet登入到任何的STOMP代理,並與STOMP代理進行互動。

STOMP協議與HTTP協議很相似,它基於TCP協議,使用了以下命令:

CONNECT
SEND
SUBSCRIBE
UNSUBSCRIBE
BEGIN
COMMIT
ABORT
ACK
NACK
DISCONNECT

STOMP的客戶端和伺服器之間的通訊是通過“幀”(Frame)實現的,每個幀由多“行”(Line)組成。
第一行包含了命令,然後緊跟鍵值對形式的Header內容。
第二行必須是空行。
第三行開始就是Body內容,末尾都以空字元結尾。

例: 
傳送訊息

SEND 
destination:/queue/trade 
content-type:application/json 
content-length:44 
{“action”:”BUY”,”ticker”:”MMM”,”shares”,44}^@

 

訂閱訊息

SUBSCRIBE 
id:sub-1 
destination:/topic/price.stock.* 
^@

 

伺服器進行廣播訊息

MESSAGE 
message-id:nxahklf6-1 
subscription:sub-1 
destination:/topic/price.stock.MMM 
{“ticker”:”MMM”,”price”:129.45}^@
 

 

客戶端 API

引入stomp.js

<script type="application/javascript" src="http://cdn.bootcss.com/stomp.js/2.3.3/stomp.min.js"></script>
  •  

發起連線


客戶端可以通過使用Stomp.js和sockjs-client連線

// 建立連線物件(還未發起連線)
var socket=new SockJS("/spring-websocket-portfolio/portfolio");

// 獲取 STOMP 子協議的客戶端物件
var stompClient = Stomp.over(socket);

// 向伺服器發起websocket連線併發送CONNECT幀
stompClient.connect(
    {},
function connectCallback (frame) {
    // 連線成功時(伺服器響應 CONNECTED 幀)的回撥方法
        document.getElementById("state-info").innerHTML = "連線成功";
        console.log('已連線【' + frame + '】');
        stompClient.subscribe('/topic/getResponse', function (response) {
            showResponse(response.body);
        });
    },
function errorCallBack (error) {
    // 連線失敗時(伺服器響應 ERROR 幀)的回撥方法
        document.getElementById("state-info").innerHTML = "連線失敗";
        console.log('連線失敗【' + error + '】');
    }
);

stompClient.connect()方法簽名:

client.connect(headers, connectCallback, errorCallback);

 

其中 
headers表示客戶端的認證資訊,如:

var headers = {
  login: 'mylogin',
  passcode: 'mypasscode',
  // additional header
  'client-id': 'my-client-id'
};
若無需認證,直接使用空物件 “{}” 即可;

connectCallback 表示連線成功時(伺服器響應 CONNECTED 幀)的回撥方法; 
errorCallback 表示連線失敗時(伺服器響應 ERROR 幀)的回撥方法,非必須;

 

斷開連線

若要從客戶端主動斷開連線,可呼叫 disconnect() 方法

client.disconnect(function () {
   alert("See you next time!");
};

該方法為非同步進行,因此包含了回撥引數,操作完成時自動回撥;

 

心跳機制


若使用STOMP 1.1 版本,預設開啟了心跳檢測機制,可通過client物件的heartbeat field進行配置(預設值都是10000 ms):

client.heartbeat.outgoing = 20000;  // client will send heartbeats every 20000ms
client.heartbeat.incoming = 0;      // client does not want to receive heartbeats from the server
// The heart-beating is using window.setInterval() to regularly send heart-beats and/or check server heart-beats

傳送資訊
連線成功後,客戶端可使用 send() 方法向伺服器傳送資訊:

client.send(destination url[, headers[, body]]);

其中 
destination url 為伺服器 controller中 @MessageMapping 中匹配的URL,字串,必須引數; 
headers 為傳送資訊的header,JavaScript 物件,可選引數; 
body 為傳送資訊的 body,字串,可選引數;

例:

client.send("/queue/test", {priority: 9}, "Hello, STOMP");
client.send("/queue/test", {}, "Hello, STOMP");

 

訂閱、接收資訊

STOMP 客戶端要想接收來自伺服器推送的訊息,必須先訂閱相應的URL,即傳送一個 SUBSCRIBE 幀,然後才能不斷接收來自伺服器的推送訊息; 
訂閱和接收訊息通過 subscribe() 方法實現:

subscribe(destination url, callback[, headers])

其中 
destination url 為伺服器 @SendTo 匹配的 URL,字串; 
callback 為每次收到伺服器推送的訊息時的回撥方法,該方法包含引數 message; 
headers 為附加的headers,JavaScript 物件;什麼作用? 
該方法返回一個包含了id屬性的 JavaScript 物件,可作為 unsubscribe() 方法的引數;

例:var headers = {ack: 'client', 'selector': "location = 'Europe'"};
var  callback = function(message) {
  if (message.body) {
    alert("got message with body " + message.body)
  } else {
    alert("got empty message");
  }
});
var subscription = client.subscribe("/queue/test", callback, headers);

取消訂閱
var subscription = client.subscribe(...);

subscription.unsubscribe();
JSON 支援
STOMP 幀的 body 必須是 string 型別,若希望接收/傳送 json 物件,可通過 JSON.stringify() and JSON.parse() 實現; 
例:

var quote = {symbol: 'APPL', value: 195.46};
client.send("/topic/stocks", {}, JSON.stringify(quote));

client.subcribe("/topic/stocks", function(message) {
var quote = JSON.parse(message.body);
alert(quote.symbol + " is at " + quote.value);
});


事務支援


STOMP 客戶端支援在傳送訊息時用事務進行處理: 
舉例說明:

// start the transaction
// 該方法返回一個包含了事務 id、commit()、abort() 的JavaScript 物件
var tx = client.begin();
// send the message in a transaction
// 最關鍵的在於要在 headers 物件中加入事務 id,若沒有新增,則會直接傳送訊息,不會以事務進行處理
client.send("/queue/test", {transaction: tx.id}, "message in a transaction");
// commit the transaction to effectively send the message
tx.commit();
// tx.abort();


Debug 資訊


STOMP 客戶端預設將傳輸過程中的所有 debug 資訊以 console.log() 形式輸出到客戶端瀏覽器中,也可通過以下方式輸出到 DOM 中:

client.debug = function(str) {
    // str 引數即為 debug 資訊
// append the debug log to a #debug div somewhere in the page using JQuery:
$("#debug").append(str + "\n");
};


認證


這一部分內容看的不是很理解,因此直接將原文放在這裡了,待補充。 
By default, STOMP messages will be automatically acknowledged by the server before the message is delivered to the client.

The client can chose instead to handle message acknowledgement by subscribing to a destination and specify a ack header set to client or client-individual.

In that case, the client must use the message.ack() method to inform the server that it has acknowledge the message.

var subscription = client.subscribe("/queue/test",
  function(message) {
    // do something with the message
    ...
    // and acknowledge it
    message.ack();
  },
  {ack: 'client'}
);
The ack() method accepts a headers argument for additional headers to acknowledge the message. For example, it is possible to acknowledge a message as part of a transaction and ask for a receipt when the ACK STOMP frame has effectively be processed by the broker: 
var tx = client.begin(); 
message.ack({ transaction: tx.id, receipt: ‘my-receipt’ }); 
tx.commit(); 
The nack() method can also be used to inform STOMP 1.1 brokers that the client did not consume the message. It takes the same arguments than the ack() method.

參考博文:https://blog.csdn.net/jqsad/article/details/77745379

 

同 HTTP 在 TCP 套接字上新增請求-響應模型層一樣,STOMP 在 WebSocket 之上提供了一個基於幀的線路格式層,用來定義訊息語義;

 

 

 

補充知識2:websocket:

首先HTTP有1.1和1.0之說,也就是所謂的keep-alive,把多個HTTP請求合併為一個,但是Websocket其實是一個新協議,跟HTTP協議基本沒有關係,只是為了相容現有瀏覽器的握手規範而已,也就是說它是HTTP協議上的一種補充可以通過這樣一張圖理解:


重點:兩個關鍵(主動推送資訊,持久連線)

二、Websocket是什麼樣的協議,具體有什麼優點
首先,Websocket是一個持久化的協議,相對於HTTP這種非持久的協議來說。
簡單的舉個例子吧,用目前應用比較廣泛的PHP生命週期來解釋。
1) HTTP的生命週期通過Request來界定,也就是一個Request 一個Response,那麼HTTP1.0,這次HTTP請求就結束了。
在HTTP1.1中進行了改進,使得有一個keep-alive,也就是說,在一個HTTP連線中,可以傳送多個Request,接收多個Response。
但是請記住 Request = Response , 在HTTP中永遠是這樣,也就是說一個request只能有一個response。而且這個response也是被動的,不能主動發起。

教練,你BB了這麼多,跟Websocket有什麼關係呢?
_(:з」∠)_好吧,我正準備說Websocket呢。。
首先Websocket是基於HTTP協議的,或者說借用了HTTP的協議來完成一部分握手。
在握手階段是一樣的
-------以下涉及專業技術內容,不想看的可以跳過lol:,或者只看加黑內容--------
首先我們來看個典型的Websocket握手(借用Wikipedia的。。)

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com

熟悉HTTP的童鞋可能發現了,這段類似HTTP協議的握手請求中,多了幾個東西。
我會順便講解下作用。

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

這個就是Websocket的核心了,告訴Apache、Nginx等伺服器:注意啦,窩發起的是Websocket協議,快點幫我找到對應的助理處理~不是那個老土的HTTP。

Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

首先,Sec-WebSocket-Key 是一個Base64 encode的值,這個是瀏覽器隨機生成的,告訴伺服器:泥煤,不要忽悠窩,我要驗證尼是不是真的是Websocket助理。
然後,Sec_WebSocket-Protocol 是一個使用者定義的字串,用來區分同URL下,不同的服務所需要的協議。簡單理解:今晚我要服務A,別搞錯啦~
最後,Sec-WebSocket-Version 是告訴伺服器所使用的Websocket Draft(協議版本),在最初的時候,Websocket協議還在 Draft 階段,各種奇奇怪怪的協議都有,而且還有很多期奇奇怪怪不同的東西,什麼Firefox和Chrome用的不是一個版本之類的,當初Websocket協議太多可是一個大難題。。不過現在還好,已經定下來啦~大家都使用的一個東西~ 脫水:服務員,我要的是13歲的噢→_→

然後伺服器會返回下列東西,表示已經接受到請求, 成功建立Websocket啦!

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

這裡開始就是HTTP最後負責的區域了,告訴客戶,我已經成功切換協議啦~

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

依然是固定的,告訴客戶端即將升級的是Websocket協議,而不是mozillasocket,lurnarsocket或者shitsocket。
然後,Sec-WebSocket-Accept 這個則是經過伺服器確認,並且加密過後的 Sec-WebSocket-Key。伺服器:好啦好啦,知道啦,給你看我的ID CARD來證明行了吧。。
後面的,Sec-WebSocket-Protocol 則是表示最終使用的協議。

至此,HTTP已經完成它所有工作了,接下來就是完全按照Websocket協議進行了。
具體的協議就不在這闡述了。

你TMD又BBB了這麼久,那到底Websocket有什麼鬼用,http long poll,或者ajax輪詢不都可以實現實時資訊傳遞麼。

好好好,年輕人,那我們來講一講Websocket有什麼用。
來給你吃點胡(蘇)蘿(丹)卜(紅)



三、Websocket的作用
在講Websocket之前,我就順帶著講下 long poll 和 ajax輪詢 的原理。
首先是 ajax輪詢 ,ajax輪詢 的原理非常簡單,讓瀏覽器隔個幾秒就傳送一次請求,詢問伺服器是否有新資訊。
場景再現:
客戶端:啦啦啦,有沒有新資訊(Request)
服務端:沒有(Response)
客戶端:啦啦啦,有沒有新資訊(Request)
服務端:沒有。。(Response)
客戶端:啦啦啦,有沒有新資訊(Request)
服務端:你好煩啊,沒有啊。。(Response)
客戶端:啦啦啦,有沒有新訊息(Request)
服務端:好啦好啦,有啦給你。(Response)
客戶端:啦啦啦,有沒有新訊息(Request)
服務端:。。。。。沒。。。。沒。。。沒有(Response) ---- loop(一直迴圈)

 

long poll
long poll 其實原理跟 ajax輪詢 差不多,都是採用輪詢的方式,不過採取的是阻塞模型一直打電話,沒收到就不掛電話),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。直到有訊息才返回,返回完之後,客戶端再次建立連線,周而復始。
場景再現
客戶端:啦啦啦,有沒有新資訊,沒有的話就等有了才返回給我吧(Request)
服務端:額。。 等待到有訊息的時候。。來 給你(Response)
客戶端:啦啦啦,有沒有新資訊,沒有的話就等有了才返回給我吧(Request) -loop

從上面可以看出其實這兩種方式,都是在不斷地建立HTTP連線,然後等待服務端處理,可以體現HTTP協議的另外一個特點,被動性。
何為被動性呢,其實就是,服務端不能主動聯絡客戶端,只能有客戶端發起。

簡單地說就是,伺服器是一個很懶的冰箱(這是個梗)(不會、不能主動發起連線),但是上司有命令,如果有客戶來,不管多麼累都要好好接待。說完這個,我們再來說一說上面的缺陷(原諒我廢話這麼多吧OAQ)
從上面很容易看出來,不管怎麼樣,上面這兩種都是非常消耗資源的
ajax輪詢 需要伺服器有很快的處理速度和資源。(速度)
long poll 需要有很高的併發,也就是說同時接待客戶的能力。(場地大小)
所以ajax輪詢 和long poll 都有可能發生這種情況。
客戶端:啦啦啦啦,有新資訊麼?
服務端:月線正忙,請稍後再試(503 Server Unavailable)
客戶端:。。。。好吧,啦啦啦,有新資訊麼?
服務端:月線正忙,請稍後再試(503 Server Unavailable)
然後服務端在一旁忙的要死:冰箱,我要更多的冰箱!更多。。更多。。(我錯了。。這又是梗。。)
 

言歸正傳,我們來說Websocket吧
通過上面這個例子,我們可以看出,這兩種方式都不是最好的方式,需要很多資源。
一種需要更快的速度,一種需要更多的'電話'。這兩種都會導致'電話'的需求越來越高。
哦對了,忘記說了HTTP還是一個無狀態協議。(感謝評論區的各位指出OAQ)
通俗的說就是,伺服器因為每天要接待太多客戶了,是個健忘鬼,你一掛電話,他就把你的東西全忘光了,把你的東西全丟掉了。你第二次還得再告訴伺服器一遍。

所以在這種情況下出現了,Websocket出現了。
他解決了HTTP的這幾個難題。
首先,被動性當伺服器完成協議升級後(HTTP->Websocket),服務端就可以主動推送資訊給客戶端啦。
所以上面的情景可以做如下修改。
客戶端:啦啦啦,我要建立Websocket協議,需要的服務:chat,Websocket協議版本:17(HTTP Request)
服務端:ok,確認,已升級為Websocket協議(HTTP Protocols Switched)
客戶端:麻煩你有資訊的時候推送給我噢。。
服務端:ok,有的時候會告訴你的。
服務端:balabalabalabala
服務端:balabalabalabala
服務端:哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈
服務端:笑死我了哈哈哈哈哈哈哈

就變成了這樣,只需要經過一次HTTP請求,就可以做到源源不斷的資訊傳送了。(在程式設計中,這種設計叫做回撥,即:你有資訊了再來通知我,而不是我傻乎乎的每次跑來問你)
這樣的協議解決了上面同步有延遲,而且還非常消耗資源的這種情況。

 

 

那麼為什麼他會解決伺服器上消耗資源的問題呢?
其實我們所用的程式是要經過兩層代理的,即HTTP協議在Nginx等伺服器的解析下,然後再傳送給相應的Handler(PHP等)來處理。
簡單地說,我們有一個非常快速的接線員(Nginx),他負責把問題轉交給相應的客服(Handler)處理器
本身接線員基本上速度是足夠的,但是每次都卡在客服(Handler)了,老有客服處理速度太慢。,導致客服不夠。
Websocket就解決了這樣一個難題,建立後,可以直接跟接線員建立持久連線,有資訊的時候客服想辦法通知接線員,然後接線員在統一轉交給客戶。
這樣就可以解決客服處理速度過慢的問題了。

同時,在傳統的方式上,要不斷的建立,關閉HTTP協議,由於HTTP是非狀態性的,每次都要重新傳輸identity info(鑑別資訊),來告訴服務端你是誰。
雖然接線員很快速,但是每次都要聽這麼一堆,效率也會有所下降的,同時還得不斷把這些資訊轉交給客服,不但浪費客服的處理時間,而且還會在網路傳輸中消耗過多的流量/時間。
但是Websocket只需要一次HTTP握手,所以說整個通訊過程是建立在一次連線/狀態中,也就避免了HTTP的非狀態性,服務端會一直知道你的資訊,直到你關閉請求,這樣就解決了接線員要反覆解析HTTP協議,還要檢視identity info的資訊。
同時由客戶主動詢問,轉換為伺服器(推送)有資訊的時候就傳送(當然客戶端還是等主動傳送資訊過來的。。),沒有資訊的時候就交給接線員(Nginx),不需要佔用本身速度就慢的客服(Handler)

參考:https://www.zhihu.com/question/20215561

 

 

補充3:stomp.js客戶端(Stomp Over Webscoket)