使用AWS的API Gateway实现websocket

问题

最近业务上面需要使用到WebSocket长连接来解决某些业务场景。

一图胜千言

注意：这里承担WebSocket服务器的是AWS API Gateway；后面的EC2业务服务，其实都是REST接口服务。
这里主要关注API Gateway和REST业务服务怎么实现API Gateway要求的WebSocket协议。VPCLink，ELB和Auto Scaling不是我们的重点。这里假设这些都已经完成了。

初始化网关

选择【构建】，如下图：

设置网关名称，类似如下图：

全部选择3种路由，如下图：

集成方式暂时选择mock方式：

阶段，随便填个名称：

预览一下，即将创建的空websocket网关：

网关事件

初始化完成部署后，进入网关会出现如下图：

路由选择表达式

$request.body.action：这个表示客户端与网关通过ws方式连接上后，可以向网关发送json数据来触发网关来进行路由调用。这里的action就是被选中路由资源的关键字段而已。类似发送这样：

{
	"action": "getList"
}

接下来介绍默认自带的三种路由：
$connect:表示客户端通过ws方式与网关进行了连接；
$disconnect:表示ws连接中断；
$default:如果客户端发送过来的消息不是json方式，默认就这这个路由。
一般来说，前两个都需要集成后台业务程序进行相关处理；最后一个默认根据业务情况来定，我这里不需要业务程序处理。
接下来介绍前2种路由的集成配置。

$connect路由事件

上面是该事件的主体配置。接下来我们先看集成请求是怎么配置的？

集成请求

这里选择vpclink方式对后台业务程序进行集成。这里值得关注的是请求集成模板参数如下：
模板选择表达式：\$default
模板密钥名称：$default
生成模板内容:

{
  "connectionId": "$context.connectionId",
  "payload": $input.body
}

这样后台业务程序，就能够读取到connectionId和payload，这两个字段。业务程序类似如下：

   @PostMapping("/connect")
    public R connect(@RequestBody WebsocketConn websocketConn) {
        // 记录connectionId
        String connectionId = websocketConn.getConnectionId();
        log.info(String.format("WebSocket ID: %s 上线", connectionId));
        redisRepository.setExpire(String.format("%s:%s", TokenConstant.WEBSOCKET_API_ID_PREFIX, connectionId),
                connectionId, TokenConstant.SESSTION_API_TOKEN_EXPIRE);
        return R.status(true);
    }

这段Java代码主要就是实现connect接口，将aws api gateway的ws连接ID保存到redis里面，然后，返回200给api gateway。

集成响应

这里集成响应配置，主要就是添加响应$default。

$disconnect路由事件

上图就是disconnect路由事件的主要配置，只要配置一个集成请求就完事了。

集成请求

集成请求事件如上图。
这里选择vpclink方式对后台业务程序进行集成。这里值得关注的是请求集成模板参数如下：
模板选择表达式：\$default
模板密钥名称：$default
生成模板内容:

{
  "connectionId": "$context.connectionId"
}

这样后台业务程序，就能够读取到connectionId，这两个字段。业务程序类似如下：

   @PostMapping("/disconnect")
    public R disconnect(@RequestBody WebsocketConn websocketConn) {
        // 移除connectionId
        String connectionId = websocketConn.getConnectionId();
        log.info(String.format("WebSocket ID: %s 下线", connectionId));
        redisRepository.del(String.format("%s:%s", TokenConstant.WEBSOCKET_API_ID_PREFIX, connectionId));
        return R.status(true);
    }

这段Java代码主要就是实现disconnect接口，将aws api gateway的ws连接时保存的连接ID从redis里面移除，然后，返回200给api gateway。

$default路由事件

以上是default路由配置事件。

集成请求

这里选择mock方式，不需要与后台业务程序集成。这里值得关注的是请求集成模板参数如下：
模板选择表达式：\$default
模板密钥名称：$default
生成模板内容:

{
  "statusCode": 200
}

部署网关

将API Gateway部署到阶段里面去。

查看阶段

从阶段可以看到两种URL，第一种就是通过ws协议进行连接到URL，第二种就是操作这个API Gateway的接口。

推送消息（Java SDK）

Maven

<dependency>
    <groupId>com.amazonawsgroupId>
    <artifactId>aws-java-sdk-coreartifactId>
    <version>1.12.348version>
dependency>


<dependency>
    <groupId>com.amazonawsgroupId>
    <artifactId>aws-java-sdk-apigatewaymanagementapiartifactId>
    <version>1.12.348version>
dependency>

ApiGatewayConfig.java(Spring配置类)

package org.xxxx.config;

import com.amazonaws.auth.DefaultAWSCredentialsProviderChain;
import com.amazonaws.client.builder.AwsClientBuilder;
import com.amazonaws.regions.Region;
import com.amazonaws.regions.Regions;
import com.amazonaws.services.apigatewaymanagementapi.AmazonApiGatewayManagementApiAsync;
import com.amazonaws.services.apigatewaymanagementapi.AmazonApiGatewayManagementApiAsyncClientBuilder;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class ApiGatewayConfig {
    @Value("${api.gateway.endpoint}")
    private String endpoint;

    @Value("${region.name:cn-north-1}")
    private String regionName;
    @Bean
    public AmazonApiGatewayManagementApiAsync amazonApiGatewayManagementApi() {
        Region region = Regions.getCurrentRegion();
        if (region != null){
            regionName = region.getName();
        }
        AwsClientBuilder.EndpointConfiguration endpointConfiguration = new AwsClientBuilder.EndpointConfiguration(endpoint, regionName);
        return AmazonApiGatewayManagementApiAsyncClientBuilder.standard()
                .withEndpointConfiguration(endpointConfiguration)
                .withCredentials(DefaultAWSCredentialsProviderChain.getInstance())
                .build();
    }
}

注意：这里的EC2运行角色需要设置api gateway调用权限类似：AmazonAPIGatewayInvokeFullAccess，也可以根据情况进行自定义权限设置。

推送消息

    @Override
    public void pushAllFromMessage(String message) {
        Set keys = redisRepository.getListKey(TokenConstant.WEBSOCKET_API_ID_PREFIX);
        if (!CollectionUtils.isEmpty(keys)){
            for (String key : keys) {
                String connectionId = (String) redisRepository.get(key);
                PostToConnectionRequest postToConnectionRequest = new PostToConnectionRequest();
                postToConnectionRequest.withConnectionId(connectionId);
                ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes());
                byteBuffer = byteBuffer.duplicate();
                postToConnectionRequest.withData(byteBuffer);
                amazonApiGatewayManagementApi.postToConnectionAsync(postToConnectionRequest);
            }
        }
    }

这里主要使用postToConnectionAsync方法进行消息推送，注意这里的ByteBuffer的使用，是需要调用duplicate方法的。

测试

安装wscat客户端：

npm install -g wscat

使用wscat连接上去，即可接收消息推送了。

wscat -c wss://aabbccddee.execute-api.cn-north-1.amazonaws.com.cn/test

总结

到这里就完成了AWS API Gateway中使用websocket的功能。注意，我们的业务程序不要集成任何websocket库，只用正常的restful方式实现aws要求的那个几个路由事件接口即可。再集成api gateway相关的sdk就可以对websocket连接进行管理了。

参考：

• AWS API Gateway - WebSocket API + EC2 (HTTP & VPC Link & Auth & API Keys & Lambda Authorizer)
• awsapigw-ws-springboot
• AmazonApiGatewayManagementApi
• 使用 IAM 授权
• 使用 wscat 连接到 WebSocket API 并向其发送消息