SpringBoot2+WebSocket之聊天应用实战

什么是WebSocket?

WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信——允许服务器主动发送信息给客户端

为什么需要 WebSocket？

初次接触 WebSocket 的人，都会问同样的问题：我们已经有了 HTTP 协议，为什么还需要另一个协议？它能带来什么好处？

答案很简单，因为 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起，HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

话不多说，马上进入干货时刻。

maven依赖

SpringBoot2.0对WebSocket的支持简直太棒了，直接就有包可以引入

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

WebSocketConfig

启用WebSocket的支持也是很简单，几句代码搞定

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

/**
* 开启WebSocket支持
*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {

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

WebSocketServer

这就是重点了，核心都在这里。

　1.因为WebSocket是类似客户端服务端的形式(采用ws协议)，那么这里的WebSocketServer其实就相当于一个ws协议的Controller

   2.直接@ServerEndpoint("/imserver/{userId}") 、@Component启用即可，然后在里面实现@OnOpen开启连接，@onClose关闭连接，@onMessage接收消息等方法。

   3.新建一个ConcurrentHashMap webSocketMap 用于接收当前userId的WebSocket，方便IM之间对userId进行推送消息。单机版实现到这里就可以。

   4.集群版（多个ws节点）还需要借助mysql或者redis等进行处理，改造对应的sendMessage方法即可。

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.springframework.stereotype.Component;
import cn.hutool.log.Log;
import cn.hutool.log.LogFactory;

@ServerEndpoint("/imserver/{userId}")
@Component
public class WebSocketServer {

    static Log log=LogFactory.get(WebSocketServer.class);
    /**静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。*/
    private static int onlineCount = 0;
    /**concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。*/
    private static ConcurrentHashMap<String,WebSocketServer> webSocketMap = new ConcurrentHashMap<>();
    /**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;
    /**接收userId*/
    private String userId="";

    /**
     * 连接建立成功调用的方法*/
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session,@PathParam("userId") String userId) {
        this.session = session;
        this.userId=userId;
        if(webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.remove(userId);
            webSocketMap.put(userId,this);
            //加入set中
        }else{
            webSocketMap.put(userId,this);
            //加入set中
            addOnlineCount();
            //在线数加1
        }

        log.info("用户连接:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());

        try {
            sendMessage("连接成功");
        } catch (IOException e) {
            log.error("用户:"+userId+",网络异常!!!!!!");
        }
    }

    /**
     * 连接关闭调用的方法
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
        if(webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.remove(userId);
            //从set中删除
            subOnlineCount();
        }
        log.info("用户退出:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
    }

    /**
     * 收到客户端消息后调用的方法
     *
     * @param message 客户端发送过来的消息*/
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        log.info("用户消息:"+userId+",报文:"+message);
        //可以群发消息
        //消息保存到数据库、redis
        if(StringUtils.isNotBlank(message)){
            try {
                //解析发送的报文
                JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(message);
                //追加发送人(防止串改)
                jsonObject.put("fromUserId",this.userId);
                String toUserId=jsonObject.getString("toUserId");
                //传送给对应toUserId用户的websocket
                if(StringUtils.isNotBlank(toUserId)&&webSocketMap.containsKey(toUserId)){
                    webSocketMap.get(toUserId).sendMessage(jsonObject.toJSONString());
                }else{
                    log.error("请求的userId:"+toUserId+"不在该服务器上");
                    //否则不在这个服务器上，发送到mysql或者redis
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     *
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        log.error("用户错误:"+this.userId+",原因:"+error.getMessage());
        error.printStackTrace();
    }
    /**
     * 实现服务器主动推送
     */
    public void sendMessage(String message) throws IOException {
        this.session.getBasicRemote().sendText(message);
    }


    /**
     * 发送自定义消息
     * */
    public static void sendInfo(String message,@PathParam("userId") String userId) throws IOException {
        log.info("发送消息到:"+userId+"，报文:"+message);
        if(StringUtils.isNotBlank(userId)&&webSocketMap.containsKey(userId)){
            webSocketMap.get(userId).sendMessage(message);
        }else{
            log.error("用户"+userId+",不在线！");
        }
    }

    public static synchronized int getOnlineCount() {
        return onlineCount;
    }

    public static synchronized void addOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount++;
    }

    public static synchronized void subOnlineCount() {
        WebSocketServer.onlineCount--;
    }
}

消息推送

至于推送新信息，可以再自己的Controller写个方法调用WebSocketServer.sendInfo();即可

import com.softdev.system.demo.config.WebSocketServer;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import java.io.IOException;

/**
 * WebSocketController
 * @author zhengkai.blog.csdn.net
 */
@RestController
public class DemoController {

    @GetMapping("index")
    public ResponseEntity<String> index(){
        return ResponseEntity.ok("请求成功");
    }

    @GetMapping("page")
    public ModelAndView page(){
        return new ModelAndView("websocket");
    }

    @RequestMapping("/push/{toUserId}")
    public ResponseEntity<String> pushToWeb(String message, @PathVariable String toUserId) throws IOException {
        WebSocketServer.sendInfo(message,toUserId);
        return ResponseEntity.ok("MSG SEND SUCCESS");
    }
}

页面发起

页面用js代码调用websocket，当然，太古老的浏览器是不行的，一般新的浏览器或者谷歌浏览器是没问题的。还有一点，记得协议是ws的，如果使用了一些路径类，可以replace(“http”,“ws”)来替换协议。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>websocket通讯</title>
</head>
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.js"></script>
<script>
    var socket;
    function openSocket() {
        if(typeof(WebSocket) == "undefined") {
            console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
        }else{
            console.log("您的浏览器支持WebSocket");
            //实现化WebSocket对象，指定要连接的服务器地址与端口  建立连接
            //等同于socket = new WebSocket("ws://localhost:8888/xxxx/im/25");
            //var socketUrl="${request.contextPath}/im/"+$("#userId").val();
            var socketUrl="http://localhost:9999/demo/imserver/"+$("#userId").val();
            socketUrl=socketUrl.replace("https","ws").replace("http","ws");
            console.log(socketUrl);
            if(socket!=null){
                socket.close();
                socket=null;
            }
            socket = new WebSocket(socketUrl);
            //打开事件
            socket.onopen = function() {
                console.log("websocket已打开");
                //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
            };
            //获得消息事件
            socket.onmessage = function(msg) {
                console.log(msg.data);
                //发现消息进入    开始处理前端触发逻辑
            };
            //关闭事件
            socket.onclose = function() {
                console.log("websocket已关闭");
            };
            //发生了错误事件
            socket.onerror = function() {
                console.log("websocket发生了错误");
            }
        }
    }
    function sendMessage() {
        if(typeof(WebSocket) == "undefined") {
            console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
        }else {
            console.log("您的浏览器支持WebSocket");
            console.log('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
            socket.send('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
        }
    }
</script>
<body>
<p>【userId】：<div><input id="userId" name="userId" type="text" value="10"></div>
<p>【toUserId】：<div><input id="toUserId" name="toUserId" type="text" value="20"></div>
<p>【toUserId】：<div><input id="contentText" name="contentText" type="text" value="hello websocket"></div>
<p>【操作】：<div><a onclick="openSocket()">开启socket</a></div>
<p>【操作】：<div><a onclick="sendMessage()">发送消息</a></div>
</body>

</html>

运行效果

先打开两个页面，按F12调出控控制台查看测试效果：

再分别开启socket，再发送消息

 图二：

2. 向前端推送数据：

http://localhost:9999/demo/push/10?message=123123

 通过调用push api，可以向指定的userId推送信息，当然报文这里乱写，建议规定好格式。

ServerEndpointExporter错误

org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name ‘serverEndpointExporter’ defined in class path resource [com/xxx/WebSocketConfig.class]: Invocation of init method failed; nested exception is java.lang.IllegalStateException: javax.websocket.server.ServerContainer not available

如果tomcat部署一直报这个错，请移除 WebSocketConfig 中@Bean ServerEndpointExporter 的注入 。

ServerEndpointExporter 是由Spring官方提供的标准实现，用于扫描ServerEndpointConfig配置类和@ServerEndpoint注解实例。使用规则也很简单：

如果使用默认的嵌入式容器 比如Tomcat 则必须手工在上下文提供ServerEndpointExporter。

如果使用外部容器部署war包，则不需要提供提供ServerEndpointExporter，因为此时SpringBoot默认将扫描服务端的行为交给外部容器处理，所以线上部署的时候要把WebSocketConfig中这段注入bean的代码注掉。

Vue版本的websocket连接

<script>
export default {
    data() {
        return {
            socket:null,
            userId:localStorage.getItem("ms_uuid"),
            toUserId:'2',
            content:'3'
        }
    },
  methods: {
    openSocket() {
      if (typeof WebSocket == "undefined") {
        console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
      } else {
        console.log("您的浏览器支持WebSocket");
        //实现化WebSocket对象，指定要连接的服务器地址与端口  建立连接
        //等同于socket = new WebSocket("ws://localhost:8888/xxxx/im/25");
        //var socketUrl="${request.contextPath}/im/"+$("#userId").val();
        var socketUrl =
          "http://localhost:8081/imserver/" + this.userId;
        socketUrl = socketUrl.replace("https", "ws").replace("http", "ws");
        console.log(socketUrl);
        if (this.socket != null) {
          this.socket.close();
          this.socket = null;
        }
        this.socket = new WebSocket(socketUrl);
        //打开事件
        this.socket = new WebSocket(socketUrl);
        //打开事件
        this.socket.onopen = function() {
          console.log("websocket已打开");
          //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
        };
        //获得消息事件
        this.socket.onmessage = function(msg) {
          console.log(msg.data);
          //发现消息进入    开始处理前端触发逻辑
        };
        //关闭事件
        this.socket.onclose = function() {
          console.log("websocket已关闭");
        };
        //发生了错误事件
        this.socket.onerror = function() {
          console.log("websocket发生了错误");
        };
      }
    },
    sendMessage() {
      if (typeof WebSocket == "undefined") {
        console.log("您的浏览器不支持WebSocket");
      } else {
        console.log("您的浏览器支持WebSocket");
        console.log(
          '{"toUserId":"' +
             this.toUserId +
            '","contentText":"' +
             this.content +
            '"}'
        );
        this.socket.send(
          '{"toUserId":"' +
             this.toUserId +
            '","contentText":"' +
             this.content +
            '"}'
         );
    
    }
}