SpringBoot集成WebSocket(实时消息推送)

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一、WebSocket是什么?

调试工具:http://coolaf.com/tool/chattest

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的网络协议。它提供了一个持久的连接，允许客户端和服务器之间进行实时数据传输。相比传统的 HTTP 请求-响应模式，WebSocket 允许服务器在没有收到请求的情况下主动向客户端发送数据，从而实现了更高效的实时通信。

全双工:允许谁在两个方向上的同时传输。

半双工: 允许数据在两个方向上传输,但是同一个时间段内只允许一个方向上传输。

1.1 原理解析:

• 客户端发起http请求，经过3次握手后，建立起TCP连接；http请求里存放WebSocket支持的版本号等信息，如：Upgrade、Connection、WebSocket-Version等；
• 服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据；
• 最后，客户端收到连接成功的消息后，开始借助于TCP传输信道进行全双工通信。

二、客户端开发

这里简单介绍

    <script>//对象创建  url格式:ws://ip地址/访问罗静ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:9090/");//建立连接时触发ws.onopen = function () {//发送消息给服务端ws.send(};};//连接关闭时触发ws.onclose = function () {};//收到消息时触发ws.onmessage = function (ev) {};//发生错误时触发ws.onerror = function (event){}</script>

三、服务端开发

3.1 引入依赖

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

3.2 添加配置类

扫描添加有@ServerEndpoint注解的bean

@Configuration
public class WebSocketConfig {@Beanpublic ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){return new ServerEndpointExporter();}}

3.3 效验Token(非必选)

1. 添加配置器
   这里可以主动向前端发送特定类型消息,前端接收后抛出异常

   @Slf4j
   public class AuthConfig extends ServerEndpointConfig.Configurator {@Overridepublic void modifyHandshake(ServerEndpointConfig sec, HandshakeRequest request, HandshakeResponse response) {List<String> authorization = request.getHeaders().get("Authorization");log.info("这里进行效验逻辑");log.info("============Authorization======= :{}",authorization);super.modifyHandshake(sec, request, response);}
   }
   

2. 引入配置
   在@ServerEndpoint(value = “/chat/{userId}”, configurator = AuthConfig.class)

3.4 代码实现

• @ServerEndpoint每个用户对应自己的Endpoint
• @PathParam获取路径参数

@Slf4j
@Component
@ServerEndpoint(value = "/chat/{userId}", configurator = AuthConfig.class)
public class WebChatServer1 {private static final Map<Long, Session> onlineUsers = new ConcurrentHashMap<>();/*** 连接建立时触发*/@OnOpenpublic void openSession(Session session, @PathParam("userId") Long userId) {log.info("用户:{} 上线了,sessionId:{}", userId, session.getId());if (onlineUsers.containsKey(userId)) {//当前用户可能更换客户端onlineUsers.remove(userId);onlineUsers.put(userId, session);} else {onlineUsers.put(userId, session);}}/*** 客户端发送消息到服务端，该方法被调用* <p>* 张三--->李四*/@OnMessagepublic void onMessage(String message, @PathParam("userId") Long userId) {log.info("收到的消息为:{}", message);}/*** 连接关闭时触发*/@OnClosepublic void onClose(Session session, @PathParam("userId") Long userId) {try {log.info("用户 :{}==============离线", userId);//关闭WebSocket Session会话onlineUsers.remove(userId);session.close();} catch (IOException e) {log.error("onClose error", e);}}/*** 通信发生错误时触发*/@OnErrorpublic void onError(Session session, @PathParam("userId") Long userId, Throwable throwable) {try {//关闭WebSocket Session会话onlineUsers.remove(userId);session.close();} catch (Exception e) {log.info("捕获到异常:{}", e);}}
}

3.5 服务端推送消息给客户端

1. 同步

   session.getBasicRemote().sendText();
   

2. 异步

   session.getAsyncRemote().sendText();
   

四、常见问题

4.1 在添加有@ServerEndpoint的类中,可以使用@Autowired注入对象?

@Autowired注解通常用于将Spring容器中的bean自动装配到相应的字段中。然而，WebSocket处理程序通常不会通过Spring的依赖注入,因为WebSocket处理程序通常不是由Spring容器管理的bean。

1. 解决方案一

   SpringContextUtil .getBean(SocketUtils.class);
   

   实现具体的通知类(生命周期)

   @Component
   public class SpringContextUtil implements ApplicationContextAware {private static ApplicationContext applicationContext;@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {if (SpringContextUtil.applicationContext == null) {SpringContextUtil.applicationContext = applicationContext;}}//获取applicationContextpublic static ApplicationContext getApplicationContext() {return applicationContext;}//通过name获取 Bean.public static Object getBean(String name) {return getApplicationContext().getBean(name);}//通过class获取Bean.public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {return getApplicationContext().getBean(clazz);}//通过name,以及Clazz返回指定的Beanpublic static <T> T getBean(String name, Class<T> clazz) {return getApplicationContext().getBean(name, clazz);}}
   

2. 解决方案二
在配置类中注入

   @Configuration
   public class WebSocketConfig {@Beanpublic ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){return new ServerEndpointExporter();}@Autowiredpublic void socketUserService(SocketUtils socketUtils){WebChatServer.socketUtils = socketUtils;}
   }
   

4.2 为什么使用ConcurrentHashMap?

本文未使用集群配置

	/*** 在线用户*/private static final Map<String,Session> onlineUsers = new ConcurrentHashMap<>();

4.3 项目通过Nginx部署,为什么前端访问不通呢?

在Nginx的对应端口的server块中添加如下配置

		location /ws {proxy_pass http://127.0.0.1:10010/;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";proxy_set_header Host $host;}

4.4 异常The remote endpoint was in state [TEXT_FULL_WRITING] which is an invalid state for called method

原因是多个线程同时使用同一session发送的原因。进行如下更改

	synchronized(session){session.getBasicRemote().sendText(message);
}

4.5 webSocket java.io.EOFException: null 增加心跳检测

webSocket连接，经常自动断开,有如下原因

• 网络问题: 不稳定的网络连接可能导致 WebSocket 连接断开。这可能是由于网络延迟、断网或者服务器端出现网络问题等引起的。
• 服务器配置问题: 如果服务器配置不正确，可能会导致 WebSocket 连接断开。

这里为了webSocket连接正常,增加心跳检测逻辑

1. 客户端定时发送指定字符串.例:"ping"
2. 服务端收到后回复"pong"
3. 当客户端在指定时间没有收到"pong"时,重新连接

    @OnMessagepublic void onMessage(String message, @PathParam("userId") Long userId) {log.info("收到的消息为:{}", message);if(Objects.equals("ping",message)){//心跳socketUtils.sendTextTo(userId,"pong");}else{log.info("业务逻辑")}