springboot(十一)WebSocket实现前后端消息推送

x33g5p2x  于2021-12-17 转载在 其他  
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概述:

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范。WebSocketAPI也被W3C定为标准。

        WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。 

优点:

  • 较少的控制开销。在连接创建后,服务器和客户端之间交换数据时,用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下,对于服务器到客户端的内容,此头部大小只有2至10字节(和数据包长度有关);对于客户端到服务器的内容,此头部还需要加上额外的4字节的掩码。相对于HTTP请求每次都要携带完整的头部,此项开销显著减少了。
  • 更强的实时性。由于协议是全双工的,所以服务器可以随时主动给客户端下发数据。相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应,延迟明显更少;即使是和Comet等类似的长轮询比较,其也能在短时间内更多次地传递数据。
  • 保持连接状态。与HTTP不同的是,Websocket需要先创建连接,这就使得其成为一种有状态的协议,之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息(如身份认证等)。
  • 更好的二进制支持。Websocket定义了二进制帧,相对HTTP,可以更轻松地处理二进制内容。
  • 可以支持扩展。Websocket定义了扩展,用户可以扩展协议、实现部分自定义的子协议。如部分浏览器支持压缩等。
  • 更好的压缩效果。相对于HTTP压缩,Websocket在适当的扩展支持下,可以沿用之前内容的上下文,在传递类似的数据时,可以显著地提高压缩率。

握手协议:

    WebSocket 是独立的、创建在 TCP 上的协议。

    Websocket 通过HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。

    为了创建Websocket连接,需要通过浏览器发出请求,之后服务器进行回应,这个过程通常称为“握手”(handshaking)。

springboot集成websocket:

新建项目:springboot-webservice,pom.xml

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

		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		<!--thymeleaf-->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
		</dependency>
		<!--lombok-->
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<version>1.16.22</version>
		</dependency>
	</dependencies>

新建配置类, 开启WebSocket支持:WebSocketConfig.java

/**
 * 开启WebSocket支持
 **/
@Configuration
public class WebSocketConfig {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }

}

新建WebSocketServer服务端:WebSocket.java

@ServerEndpoint("/websocket")
@Component
@Slf4j
public class WebSocket {
    //与某个客户端的连接会话,需要通过它来给客户端发送数据
    private Session session;

    //concurrent包的线程安全Set,用来存放每个客户端对应的WebSocket对象。
    private static  CopyOnWriteArraySet<WebSocket> webSocketSet=new CopyOnWriteArraySet<>();

    /**
     *  建立连接成功
     * @param session
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session){
        this.session=session;
        webSocketSet.add(this);
      log.info("【websocket消息】 有新的连接,总数{}",webSocketSet.size());
    }

    /**
     * 连接关闭
     */
    @OnClose
    public void onClose(){
        this.session=session;
        webSocketSet.remove(this);
        log.info("【websocket消息】 连接断开,总数{}",webSocketSet.size());
    }

    /**
     * 接收客户端消息
     * @param message
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message){
        log.info("【websocket消息】 收到客户端发来的消息:{}",message);
    }

    /**
     * 发送消息
     * @param message
     */
    public void sendMessage(String message){
        log.info("【websocket消息】 发送消息:{}",message);
        for (WebSocket webSocket:webSocketSet){
            try {
                webSocket.session.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

       注:@ServerEndpoint 注解是一个类层次的注解,它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端。注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址。

              onOpen 和 onClose 方法分别被@OnOpen和@OnClose 所注解。这两个注解的作用不言自明:他们定义了当一个新用户连接和断开的时候所调用的方法。

              onMessage 方法被@OnMessage所注解。这个注解定义了当服务器接收到客户端发送的消息时所调用的方法。

编写index.html文件来测试通讯:

<!DOCTYPE html>
<html>

	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<title></title>
	</head>

	<body>
		<input type="text" id="name" /><button onclick="send()">发送消息</button>
	</body>
	<script>
		var websocket = null;
		//判断浏览器是否支持websocket
		if('WebSocket' in window) {
			//实现化WebSocket对象
			websocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket");
		} else {
			alert('该浏览器不支持websocket')
		}

        //打开事件  
		websocket.onopen = function(event) {
			console.log('建立连接');
		}
		//关闭事件  
		websocket.onclose = function(event) {
			console.log("连接关闭");
		}
		//获得消息事件  
		websocket.onmessage = function(event) {
			console.log("收到消息:" + event.data);
		}
		
		//发生了错误事件  
		websocket.onerror = function(event) {
			console.log("websocket 通信发生错误");
		}
		window.onbeforeunload = function(event) {
			websocket.close();
		}

		//发送消息
		function send() {
			var message = document.getElementById('name').value;
			websocket.send(message);
		}
	</script>

</html>

编写访问接口模仿服务端消息推送场景:

@Controller
public class TestController {
    @Resource
    private WebSocket webSocket;

    /**
     * 页面文件入口
     */
    @GetMapping("/index")
    public String index(){
        return "index";
    }

    /**
     * 发送场景模拟
     * @param msg
     * @return
     */
    @GetMapping("/test")
    @ResponseBody
    public String sendMessage(String msg){
        //如果访问的地址中msg参数不为空值,发送msg的值给前端
       if(!StringUtils.isEmpty(msg)){
           webSocket.sendMessage(msg);
           return "服务端发送消息msg:"+msg;
       }
        return "服务端未发送消息msg:"+msg;
    }
}

测试:

  启动项目。首先我们先测试客户端发送消息。访问:localhost:8080/index,浏览器控制台与后台控制台:

如果你再开浏览器窗口访问,连接总数就会跟着变话。接下来我们发送一条消息:

测试服务端发送消息:访问:localhost:8080/test,未带msg参数,websocket无变化:

带入msg参数访问(注意你的页面别关闭哦!)

最后具体应用场景还得根据业务来定!

源码地址https://gitee.com/xu0123/springboot2

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