四时宝库

程序员的知识宝库

Spring Boot WebSocket从入门到放弃

在构建Spring boot项目时已经提供webSocket依赖的勾选。webSocket是TCP之上的一个非常薄的轻量级层 ,webSocket主要的应用场景离不开即时通讯与消息推送,但只要应用程序需要在浏览器和服务器之间来回发送消息,就可以使用webSocket来降低客户端流量与服务器的负载。

下面将基于Spring boot实现一个非常简单的HelloWorld程序,用来熟悉项目构建逻辑。

1.导入依赖

主要的webSocket依赖

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

一些js库依赖,这里也使用maven方式导入,官网https://www.webjars.org/

Copy
 <dependency>
 <groupId>org.webjars</groupId>
 <artifactId>webjars-locator-core</artifactId>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.webjars</groupId>
 <artifactId>sockjs-client</artifactId>
 <version>1.0.2</version>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.webjars</groupId>
 <artifactId>stomp-websocket</artifactId>
 <version>2.3.3</version>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.webjars</groupId>
 <artifactId>bootstrap</artifactId>
 <version>3.3.7</version>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.webjars</groupId>
 <artifactId>jquery</artifactId>
 <version>3.1.0</version>
 </dependency>

Thymeleaf模板引擎,不用多说了吧

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

2.配置开启

接下来开启webSocket并配置一番

Copy
@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {
 @Override
 public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
 registry.addEndpoint("/gs-guide-websocket").withSockJS();
 }
 
 @Override
 public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry config) {
 config.enableSimpleBroker("/topic");
 config.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
 }
}

这里从上向下说一下,

1)@EnableWebSocketMessageBroker注解用于开启使用STOMP协议来传输基于代理(MessageBroker)的消息,这时候控制器(controller)开始支持@MessageMapping,就像是使用@requestMapping一样。

2)registerStompEndpoints()方法只写了一行代码:

Copy
registry.addEndpoint("/gs-guide-websocket").withSockJS();

一是用来注册一个Stomp的节点(endpoint),也就是webSocket的服务端地址,客户端在链接时使用到;

二是withSockJs()方法指定使用SockJS协议。SockJs是一个WebSocket的通信js库,Spring对这个js库进行了后台的自动支持,如果使用它不需要进行过多配置。

3)配置消息代理(MessageBroker),该方法干了两件事,一是启用一个简单的message broker并配置一个或多个前缀来过滤针对代理的目的地(例如以“/topic”为前缀的目的地),该前戳限制了网页客户端设置本地地址时的前戳。二是设置了一个客户端访问服务端地址的前缀。比如我们设置@MessageMapping("/hello"),那客户端要发送消息到服务器上的地址是 /app/hello。

3.提供接口

Copy
@Controller
public class GreetingController {
 @MessageMapping("/hello")
 @SendTo("/topic/greetings")
 public Greeting greeting(HelloMessage message) throws Exception {
 System.out.println("收到:" + message.toString() + "消息");
 return new Greeting("Hello, " + HtmlUtils.htmlEscape(message.getName()) + "!");
 }

1)@MessageMapping和@RequestMapping功能类似,用于设置URL映射地址,浏览器向服务器发起请求,需要通过该地址。

需要注意,这里设置路径为/hello,但是客户端需要访问/app/hello,原因前面已经讲述。

2)@SendTo("/topic/greetings") 设置目的地,这里的目的地是站在服务端的角度对客户端而言。客户端也需要设置相同的地址,而且必须使用/topic前戳,前面也已经讲述。

本示例中如果服务器接受到了消息,就会对订阅了@SendTo括号中的地址传送消息。

备注:HtmlUtils.htmlEscape()方法会将特殊字符转换为HTML字符引用。

HelloMessage.java

Copy
public class HelloMessage {
 private String name;
 ...
}

Greeting.java

Copy
public class Greeting {
 private String content;
}

4.客户端

在resources/static目录下:

index.html

Copy
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
 <title>Hello WebSocket</title>
 <link href="/webjars/bootstrap/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
 <link href="/main.css" rel="stylesheet">
 <link rel="shortcut icon" href="/favicon.ico" />
 <script src="/webjars/jquery/jquery.min.js"></script>
 <script src="/webjars/sockjs-client/sockjs.min.js"></script>
 <script src="/webjars/stomp-websocket/stomp.min.js"></script>
 <script src="/app.js"></script>
</head>
<body>
<noscript><h2 style="color: #ff0000">Seems your browser doesn't support Javascript! Websocket relies on Javascript being
 enabled. Please enable
 Javascript and reload this page!</h2></noscript>
<div id="main-content" class="container">
 <div class="row">
 <div class="col-md-6">
 <form class="form-inline">
 <div class="form-group">
 <label for="connect">WebSocket connection:</label>
 <button id="connect" class="btn btn-default" type="submit">Connect</button>
 <button id="disconnect" class="btn btn-default" type="submit" disabled="disabled">Disconnect
 </button>
 </div>
 </form>
 </div>
 <div class="col-md-6">
 <form class="form-inline">
 <div class="form-group">
 <label for="name">What is your name?</label>
 <input type="text" id="name" class="form-control" placeholder="Your name here...">
 </div>
 <button id="send" class="btn btn-default" type="submit">Send</button>
 </form>
 </div>
 </div>
 <div class="row">
 <div class="col-md-12">
 <table id="conversation" class="table table-striped">
 <thead>
 <tr>
 <th>Greetings</th>
 </tr>
 </thead>
 <tbody id="greetings">
 </tbody>
 </table>
 </div>
 </div>
</div>
</body>
</html>

main.css

Copy
body {
 background-color: #f5f5f5;
}
#main-content {
 max-width: 940px;
 padding: 2em 3em;
 margin: 0 auto 20px;
 background-color: #fff;
 border: 1px solid #e5e5e5;
 -webkit-border-radius: 5px;
 -moz-border-radius: 5px;
 border-radius: 5px;
}

app.js

Copy
var stompClient = null;
function setConnected(connected) {
 $("#connect").prop("disabled", connected);
 $("#disconnect").prop("disabled", !connected);
 if (connected) {
 $("#conversation").show();
 }
 else {
 $("#conversation").hide();
 }
 $("#greetings").html("");
}
function connect() {
 var socket = new SockJS('/gs-guide-websocket');
 stompClient = Stomp.over(socket);
 stompClient.connect({"id": "header"}, function (frame) {
 setConnected(true);
 console.log('Connected: ' + frame);
 stompClient.subscribe('/topic/greetings', function (greeting) {
 showGreeting(JSON.parse(greeting.body).content);
 });
 });
}
function disconnect() {
 if (stompClient !== null) {
 stompClient.disconnect();
 }
 setConnected(false);
 console.log("Disconnected");
}
function sendName() {
 stompClient.send("/app/hello", {}, JSON.stringify({'name': $("#name").val()}));
}
function showGreeting(message) {
 $("#greetings").append("<tr><td>" + message + "</td></tr>");
}
$(function () {
 $("form").on('submit', function (e) {
 e.preventDefault();
 });
 $( "#connect" ).click(function() { connect(); });
 $( "#disconnect" ).click(function() { disconnect(); });
 $( "#send" ).click(function() { sendName(); });
});

这部分最值得说的就是JS部分了,比较简单主要就是3个点击事件,包括连接、断开、发送消息。

当我们点击了连接后,会新建SockjS对象,并设置服务端的连接点(/gs-guide-websocket),这里的连接点由服务端提供。

subscribe()方法的第一个参数是注册客户端地址,注意前戳必须是/topic开头,因为在前面服务端已经配置了目的地前戳。与@SendTo中的地址对应。

客户端发送消息只需要调用send()方法,还方法的第一个参数是服务端@MessageMapping地址并且加了指定的/app前戳,第二个参数为header头部信息,第三个是发送的消息内容。

5.运行程序


成功实现Hello World程序,下面将通过搭建一个一对一聊天服务器,深入学习更多的socket知识。

6.发送消息

在前面我们写了一个自动回复的小例子,用到了@MessageMapping("/hello")和@SendTo("/topic/greetings")两个注解,其实我们还可以使用编程的方式发送消息。

其实很简单,直接引用该消息模板

Copy
 @Autowired
 private SimpMessagingTemplate messagingTemplate;

消息模板内置了一系列方法,比如

Copy
void convertAndSendToUser(String user, String destination, Object payload)
void convertAndSend(D destination, Object payload)

这俩方法会包装为消息并将其发送到给定的目的地。

7.STOMP监听

监听webSocket服务器的连接只需要实现ApplicationListener<>接口。代码如下:

Copy
@Component
public class STOMPConnectEventListener implements ApplicationListener<SessionConnectEvent> {
 @Override
 public void onApplicationEvent(SessionConnectEvent event) {
 StompHeaderAccessor sha = StompHeaderAccessor.wrap(event.getMessage());
 //判断客户端的连接状态
 switch (sha.getCommand()) {
 case CONNECT:
 System.out.println("上线");
 break;
 case DISCONNECT:
 System.out.println("下线");
 break;
 case SUBSCRIBE:
 System.out.println("订阅");
 break;
 case SEND:
 System.out.println("发送");
 break;
 case UNSUBSCRIBE:
 System.out.println("取消订阅");
 break;
 default:
 break;
 }
 }
}

监听的所有状态被封装在一个枚举类中,其实还有很多,这里不再一一列举。

有了上面这些知识,我们就可以基于此开发一对一聊天服务器。

8.Session存取

webSocket提供的是一个socket框架,并不会帮我们管理session,我们需要自己去编写session管理类,进行session的读写。代码如下:

Copy
@Component
public class SocketSessionMap {
 private final static ConcurrentMap<String, String> sessionMap = new ConcurrentHashMap<>();
 /**
 * 注册Session
 * @param userId
 * @param sessionId
 */
 public synchronized void registerSession(String userId, String sessionId) {
 sessionMap.put(userId,sessionId);
 }
 /**
 * 移除Session
 * @param userId
 * @param sessionId
 */
 public synchronized void removeSession(String userId, String sessionId) {
 sessionMap.remove(userId);
 }
 /**
 * 获取用户的SessionId
 * @param userId
 * @return
 */
 public String getUserSessionId(String userId){
 return sessionMap.get(userId);
 }
 /**
 * 获取所有Session集合
 * @return
 */
 public Map<String, String> queryAllSession(){
 return sessionMap;
 }
 /**
 * 获取集合的大小
 */
 public int onlineCount(){
 return sessionMap.size();
 }
}

9.监听注册

接着,对STOMP监听类进行扩展。

Copy
@Component
public class STOMPConnectEventListener implements ApplicationListener<SessionConnectEvent> {
 @Autowired
 SocketSessionMap socketSessionMap;
 @Override
 public void onApplicationEvent(SessionConnectEvent event) {
 StompHeaderAccessor sha = StompHeaderAccessor.wrap(event.getMessage());
 String userId = sha.getFirstNativeHeader("id");
 String sessionId = sha.getSessionId();
 switch (sha.getCommand()) {
 case CONNECT:
 System.out.println("上线:" + userId + " " + sessionId);
 socketSessionMap.registerSession(userId, sessionId);
 break;
 default:
 break;
 }
 }
}

服务端通过sha.getFirstNativeHeader("id")读取到客户端的ID,这个值需要网页客户端手动在header头部信息中设置。

当服务端监听到客户端连接时,会将用户SessionId注册到Map中。

10.监听下线

这里我们使用更可靠的请求下线方式,代码如下:

Copy
 @MessageMapping("/chatOut")
 public void sayHello(String userId) {
 String sessionId = socketSessionMap.getUserSessionId(userId);
 System.out.println("下线:" + userId + " " + sessionId);
 socketSessionMap.removeSession(userId,sessionId);
 }

当收到下线请求时,移除SessionId。

关于Session,也可以设置一个最大值,超时自动移除。

11.一对一消息处理

在一对一服务器中,主要处理的就是一对一的消息发送。大致逻辑是接收客户端消息,分析消息结构,通过SessionMap判断对方是否在线,然后发送相应内容。代码如下:

Copy
 @MessageMapping("/chat")
 public void sayHello(Message user) {
 System.out.println(user.getId()+"-->"+user.getPid()+":"+user.getContent());
 String userPid = String.valueOf(user.getPid());
 String userId = String.valueOf(user.getId());
 String sendTo = "/topic/chat/"+userPid;
 String content = user.getId()+":"+user.getContent();
 if (socketSessionMap.getUserSessionId(userPid)!=null){
 messagingTemplate.convertAndSend(sendTo, HtmlUtils.htmlEscape(content));
 }else {
 sendTo = "/topic/chat/"+userId;
 content = "对方已下线";
 messagingTemplate.convertAndSend(sendTo, HtmlUtils.htmlEscape(content));
 }
 }

值得一体的是,关于用户ID的处理,这里使用的是自定义客户端地址,不同的地址表示不同的用户。最后通过convertAndSend()方法发送,这种方式比较可靠方便。

Message.java

Copy
public class Message {
 private int id; //用户ID
 private String content;//发送内容
 private int pid; //发送到用户

12.聊天网页

服务端使用FreeMarker模板引擎返回html网页,代码如下:

Copy
 @RequestMapping("/chat/{id}")
 public String chat_page(@PathVariable int id, ModelMap model) {
 model.addAttribute("id", id);
 int count = socketSessionMap.onlineCount();
 model.addAttribute("count", count);
 return "chat";
 }

通过RESTful形式的URl注册ID。

chat.html

Copy
<!DOCTYPE html >
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
 <title>Hello WebSocket</title>
 <link href="/webjars/bootstrap/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
 <link href="/main.css" rel="stylesheet">
 <link rel="shortcut icon" href="/favicon.ico" />
 <script src="/webjars/jquery/jquery.min.js"></script>
 <script src="/webjars/sockjs-client/sockjs.min.js"></script>
 <script src="/webjars/stomp-websocket/stomp.min.js"></script>
 <script src="/chat.js"></script>
</head>
<body>
<noscript><h2 style="color: #ff0000">Seems your browser doesn't support Javascript! Websocket relies on Javascript being
 enabled. Please enable
 Javascript and reload this page!</h2></noscript>
<div id="main-content" class="container">
 <div class="row">
 <div class="col-md-6">
 <form class="form-inline">
 <div class="form-group">
 <label for="connect">WebSocket connection:</label>
 <button id="connect" class="btn btn-default" type="submit">Connect</button>
 <button id="disconnect" class="btn btn-default" type="submit" disabled="disabled">Disconnect
 </button>
 </div>
 </form>
 </div>
 <div class="col-md-6">
 <form class="form-inline">
 <div class="form-group">
 <label th:text="'Online:'+${count}"> </label>
 <input type="text" id="id" class="form-control" th:value="${id}"required>
 <input type="text" id="content" class="form-control" placeholder="Your name here..."required>
 <input type="text" id="pid" class="form-control" placeholder="Your PID"required>
 </div>
 <button id="send" class="btn btn-default" type="submit">Send</button>
 </form>
 </div>
 </div>
 <div class="row">
 <div class="col-md-12">
 <table id="conversation" class="table table-striped">
 <thead>
 <tr>
 <th>Greetings</th>
 </tr>
 </thead>
 <tbody id="greetings">
 </tbody>
 </table>
 </div>
 </div>
</div>
</body>
</html>

chat.js

Copy
var stompClient = null;
function setConnected(connected) {
 $("#connect").prop("disabled", connected);
 $("#disconnect").prop("disabled", !connected);
 if (connected) {
 $("#conversation").show();
 }
 else {
 $("#conversation").hide();
 }
 $("#greetings").html("");
}
function connect() {
 var socket = new SockJS('/gs-guide-websocket');
 stompClient = Stomp.over(socket);
 stompClient.connect({"id": $("#id").val()}, function (frame) { //客户端ID
 setConnected(true);
 console.log('Connected: ' + frame);
 stompClient.subscribe('/topic/chat/' + $("#id").val(), function (greeting) { //表明客户端地址
 showGreeting(greeting.body);
 }, {"id": "Host_" + $("#id").val()});
 });
}
function disconnect() {
 if (stompClient !== null) {
 stompClient.send("/app/chatOut", {},$("#id").val());
 stompClient.disconnect();
 }
 setConnected(false);
 console.log("Disconnected");
}
function sendName() {
 stompClient.send("/app/chat", {}, JSON.stringify({
 'content': $("#content").val(),
 'id': $("#id").val(),
 'pid': $("#pid").val()
 }));
 showGreeting("我:" + $("#content").val())
}
function showGreeting(message) {
 $("#greetings").append("<tr><td>" + message + "</td></tr>");
}
$(function () {
 $("form").on('submit', function (e) {
 e.preventDefault();
 });
 $("#connect").click(function () {
 connect();
 });
 $("#disconnect").click(function () {
 disconnect();
 });
 $("#send").click(function () {
 sendName();
 });
});

网页客户端的主要逻辑在chat.js中。非常有必要的是在stompClient.connect()方法的第一个参数中传入header头信息,该头部信息必须设置id字段的值,因为服务端会读取该ID值,该值最终会取自URL中的参数。

其次是在用户断开链接前,会向服务端发送断开通知。

Copy
stompClient.send("/app/chatOut", {},$("#id").val());

13.程序演示

打开两个网页,URl分别为http://localhost:8080/chat/100和http://localhost:8080/chat/101,点击连接。

查看控制台输出:

接下来演示用户101向用户100发送消息:

查看用户100收到信息:

再次查看控制输出:

消息成功发送!

当用户断开链接时,控制台输出为:

来源:http://suo.im/5fGxvu 作者:薛勤

发表评论:

控制面板
您好,欢迎到访网站!
  查看权限
网站分类
最新留言
    友情链接