springboot（十一）WebSocket实现前后端消息推送

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

		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-websocket
		

		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-test
			test
		
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-thymeleaf
		
		
		
			org.projectlombok
			lombok
			1.16.22
		
	

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 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：

	
		
		
	

	
		发送消息
	
	

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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