SpringBoot+WebSocket+聊天

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一、WebSocket介绍

网站上的即时通讯是很常见的，比如网页的QQ，聊天系统等。按照以往的技术能力通常是采用轮询、Comet技术解决。
HTTP协议是非持久化的，单向的网络协议，在建立连接后只允许浏览器向服务器发出请求后，服务器才能返回相应的数据。当需要即时通讯时，通过轮询在特定的时间间隔（如1秒），由浏览器向服务器发送Request请求，然后将最新的数据返回给浏览器。这样的方法最明显的缺点就是需要不断的发送请求，而且通常HTTP request的Header是非常长的，为了传输一个很小的数据 需要付出巨大的代价，是很不合算的，占用了很多的宽带。
缺点：会导致过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源，每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上
然而WebSocket的出现可以弥补这一缺点。在WebSocket中，只需要服务器和浏览器通过HTTP协议进行一个握手的动作，然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送。

二、WebSocket运行机制

WebSocket 是 HTML5 一种新的协议，也是一个典型的应用层协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯，它建立在 TCP 之上，同 HTTP 一样通过 TCP 来传输数据，但是它和 HTTP 最大不同是：
WebSocket 是一种双向通信协议，在建立连接后，WebSocket 服务器和 Browser/Client Agent 都能主动的向对方发送或接收数据，就像 Socket 一样；
WebSocket 需要类似 TCP 的客户端和服务器端通过握手连接，连接成功后才能相互通信。
非 WebSocket 模式传统 HTTP 客户端与服务器的交互如下图所示：

使用 WebSocket 模式客户端与服务器的交互如下图：

三、WebSocket实现

这里通过一个简单的聊天例程，实现spring boot +websocket代码的演示。
引入maven

 <!-- websocket -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
            <version>2.3.4.RELEASE</version>
        </dependency>

配置类WebConfig

package org.antry.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

/**
 * @ClassName WebSocketConfig
 * @Description TODO
 * @Autor TT
 * @Date 2020/10/9 23:00
 * @Version 1.0
 */
@Configuration
public class WebSocketConfig {
    
    

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
    
    
        return new ServerEndpointExporter();
    }

}

WebSocket类
在这个类里，有一个集合，用来存放所有连接。
当有新的连接进来时，在onOpen（）方法中，我们每个连接都会存下对应id作为标识。假设这个id已经存过，则会关闭此连接，防止同一个id多处登录。
连接断开时，在onClose()方法中，将此连接移出集合。
当有新的消息发送过来时，会去遍历连接，找到对应接收人id的连接，然后把消息推送给接收人。

package org.antry.websocket;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
 * @ClassName MyWebsocket
 * @Description TODO
 * @Autor TT
 * @Date 2020/10/10 11:02
 * @Version 1.0
 */
@ServerEndpoint(value = "/websocket/{user}")
@Component
public class MyWebsocket {
    
    
    // 通过类似GET请求方式传递参数的方法（服务端采用第二种方法"WebSocketHandler"实现）
//    websocket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:18080/testWebsocket?id=23&name=Lebron");
    /**
     * 在线人数
     */
    public static AtomicInteger onlineNumber = new AtomicInteger(0);

    /**
     * 所有的对象，每次连接建立，都会将我们自己定义的MyWebsocket存放到List中，
     */
    public static List<MyWebsocket> webSockets = new CopyOnWriteArrayList<MyWebsocket>();

    /**
     * 会话，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;

    /**
     * 每个会话的用户
     */
    private String user;
    /**
     * 建立连接
     *
     * @param session
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("user") String user) {
    
    
        System.err.println(user);
        if (user == null || "".equals(user)) {
    
    
            try {
    
    
                session.close();
            } catch (IOException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            return;
        }
        onlineNumber.incrementAndGet();
        for (MyWebsocket MyWebsocket : webSockets) {
    
    
            if (user.equals(MyWebsocket.user)) {
    
    
                try {
    
    
                    session.close();
                } catch (IOException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }

                return;
            }
        }
        this.session = session;
        this.user = user;
        webSockets.add(this);
    }
    /**
     * 连接关闭
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
    
    
        onlineNumber.decrementAndGet();
        webSockets.remove(this);
    }
    /**
     * 收到客户端的消息
     *
     * @param message 消息
     * @param session 会话
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session, @PathParam("user") String user) {
    
    
        System.err.println(message);
        String[] strArr = message.split("~");
        pushMessage(user,strArr[0],strArr[1]);
    }
    /**
     * 发送消息
     *
     * @param message 消息
     */
    public void sendMessage(String message) {
    
    
        try {
    
    
            session.getBasicRemote().sendText(message);
        } catch (IOException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 消息推送
     *
     * @param message
     * @param uuid    uuid为空则推送全部人员
     */
    public static void pushMessage(String user, String message, String uuid) {
    
    

        if (uuid == null || "".equals(uuid)) {
    
    
            for (MyWebsocket MyWebsocket : webSockets) {
    
    
                MyWebsocket.sendMessage(user + ":" + message);
            }
        } else {
    
    
            for (MyWebsocket MyWebsocket : webSockets) {
    
    
                if (uuid.equals(MyWebsocket.user)) {
    
    
                    MyWebsocket.sendMessage(message);
                }
            }
        }
    }
}

两个简单的前端页面，他们的不同是，接收id和发送id不同。
testOne.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>聊天窗口1</title>

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link href="public/dist/lib/uploader/zui.uploader.min.css" rel="stylesheet">

</head>
<body>
    <div>
        <div class="input-group">
            <input type="text" class="form-control" id="msg">
            <span class="input-group-btn">
        <button class="btn btn-default" type="button" onclick="send()">发送</button>
  </span>
        </div>
    </div>

<script src="public/dist/lib/jquery/jquery.js"></script>
<script src="public/dist/js/zui.min.js"></script>
<script src="public/layer/layer.js"></script>
<script src="public/js/function.js"></script>
<script src="public/js/testOne.js"></script>
</body>
</html>

testOne.js

var websocket = null;
var sendId = 0;
var receiveId = 1;
//---------------------------
/**
 * 初始化websocket
 * @param id
 */
doInit(sendId)
function doInit(sendId){
    
    
    if ('WebSocket' in window) {
    
    
        websocket = new WebSocket("ws:localhost:10086/websocket/" + sendId);
    } else {
    
    
        alert("浏览器不支持");
    }
    websocket.onopen = function () {
    
    
        addMessage("webscoket已经连接成功");
    };
    websocket.onclose = function () {
    
    
        addMessage("webscoket连接失败");
    };
    websocket.onmessage = function (event) {
    
    
        alert("收到消息："+event.data);
    };
    websocket.onerror = function () {
    
    
        addMessage("webscoket连接失败");
    };
}
/**
 * 发送一条消息
 */
function send(){
    
    
    websocket.send(value('msg')+"~"+receiveId);
}
/**
 * 测试打印调试信息用
 * @param msg
 */
function  addMessage(msg) {
    
    
    console.log(msg)
}

testTwo.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>聊天窗口2</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link href="public/dist/lib/uploader/zui.uploader.min.css" rel="stylesheet">
</head>
<body>
<div>
    <div class="input-group">
        <input type="text" class="form-control" id="msg">
        <span class="input-group-btn">
        <button class="btn btn-default" type="button" onclick="send()">发送</button>
  </span>
    </div>
</div>

<script src="public/dist/lib/jquery/jquery.js"></script>
<script src="public/dist/js/zui.min.js"></script>
<script src="public/layer/layer.js"></script>
<script src="public/js/function.js"></script>
<script src="public/js/testTwo.js"></script>
</body>
</html>

testTwo.js

var websocket = null;
var sendId = 1;
var receiveId = 0;
//---------------------------
/**
 * 初始化websocket
 * @param id
 */
doInit(sendId)
function doInit(receiveId){
    
    
    if ('WebSocket' in window) {
    
    
        websocket = new WebSocket("ws:localhost:10086/websocket/" + sendId);
    } else {
    
    
        alert("浏览器不支持");
    }
    websocket.onopen = function () {
    
    
        addMessage("webscoket已经连接成功");
    };
    websocket.onclose = function () {
    
    
        addMessage("webscoket连接失败");
    };
    websocket.onmessage = function (event) {
    
    
        alert("收到消息："+event.data);
    };
    websocket.onerror = function () {
    
    
        addMessage("webscoket连接失败");
    };
}
/**
 * 发送一条消息
 */
function send(){
    
    
    websocket.send(value('msg')+"~"+receiveId);
}
/**
 * 测试打印调试信息用
 * @param msg
 */
function  addMessage(msg) {
    
    
    console.log(msg)
}

分别用两个浏览器，打开这两个页面进行访问。结果如下