SpringBoot2+Netty+WebSocket(netty实现websocket，支持URL参数)

╰半夏微凉° 2022-01-17 00:17 645阅读 0赞

## 关于Netty ##

Netty 是一个利用 Java 的高级网络的能力，隐藏其背后的复杂性而提供一个易于使用的 API 的客户端/服务器框架。

## 更新 ##

*  2019-7-11 新增URL参数支持，并解决了带参URL导致的连接自动断开问题，感谢大家的支持。

## MAVEN依赖 ##

<dependencies>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>io.netty</groupId>
    			<artifactId>netty-all</artifactId>
    			<version>4.1.36.Final</version>
    		</dependency>
    
    	</dependencies>

## SpringBootApplication ##

启动器中需要new一个NettyServer，并显式调用启动netty。

@SpringBootApplication
    public class SpringCloudStudyDemoApplication { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		SpringApplication.run(SpringCloudStudyDemoApplication.class,args);
    		try { 
    			new NettyServer(12345).start();
    			System.out.println("https://blog.csdn.net/moshowgame");
    			System.out.println("http://127.0.0.1:6688/netty-websocket/index");
    		}catch(Exception e) { 
    			System.out.println("NettyServerError:"+e.getMessage());
    		}
    	}
    }

## NettyServer ##

启动的NettyServer，这里进行配置

/** * NettyServer Netty服务器配置 * @author zhengkai.blog.csdn.net * @date 2019-06-12 */
    public class NettyServer { 
        private final int port;
     
        public NettyServer(int port) { 
            this.port = port;
        }
     
        public void start() throws Exception { 
            EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
     
            EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
            try { 
                ServerBootstrap sb = new ServerBootstrap();
                sb.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);
                sb.group(group, bossGroup) // 绑定线程池
                        .channel(NioServerSocketChannel.class) // 指定使用的channel
                        .localAddress(this.port)// 绑定监听端口
                        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {  // 绑定客户端连接时候触发操作
     
                            @Override
                            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { 
                                System.out.println("收到新连接");
                                //websocket协议本身是基于http协议的，所以这边也要使用http解编码器
                                ch.pipeline().addLast(new HttpServerCodec());
                                //以块的方式来写的处理器
                                ch.pipeline().addLast(new ChunkedWriteHandler());
                                ch.pipeline().addLast(new HttpObjectAggregator(8192));
                                ch.pipeline().addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws", null, true, 65536 * 10));
                                ch.pipeline().addLast(new MyWebSocketHandler());
                            }
                        });
                ChannelFuture cf = sb.bind().sync(); // 服务器异步创建绑定
                System.out.println(NettyServer.class + " 启动正在监听： " + cf.channel().localAddress());
                cf.channel().closeFuture().sync(); // 关闭服务器通道
            } finally { 
                group.shutdownGracefully().sync(); // 释放线程池资源
                bossGroup.shutdownGracefully().sync();
            }
        }
    }

## MyChannelHandlerPool ##

通道组池，管理所有websocket连接

/** * MyChannelHandlerPool * 通道组池，管理所有websocket连接 * @author zhengkai.blog.csdn.net * @date 2019-06-12 */
    public class MyChannelHandlerPool { 
    
        public MyChannelHandlerPool(){ }
    
        public static ChannelGroup channelGroup = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);
    
    }

## MyWebSocketHandler ##

处理ws一下几种情况：

*  channelActive与客户端建立连接
 *  channelInactive与客户端断开连接
 *  channelRead0客户端发送消息处理

/** * NettyServer Netty服务器配置 * @author zhengkai.blog.csdn.net * @date 2019-06-12 */
    public class NettyServer { 
        private final int port;
     
        public NettyServer(int port) { 
            this.port = port;
        }
     
        public void start() throws Exception { 
            EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
     
            EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
            try { 
                ServerBootstrap sb = new ServerBootstrap();
                sb.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);
                sb.group(group, bossGroup) // 绑定线程池
                        .channel(NioServerSocketChannel.class) // 指定使用的channel
                        .localAddress(this.port)// 绑定监听端口
                        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {  // 绑定客户端连接时候触发操作
     
                            @Override
                            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { 
                                System.out.println("收到新连接");
                                //websocket协议本身是基于http协议的，所以这边也要使用http解编码器
                                ch.pipeline().addLast(new HttpServerCodec());
                                //以块的方式来写的处理器
                                ch.pipeline().addLast(new ChunkedWriteHandler());
                                ch.pipeline().addLast(new HttpObjectAggregator(8192));
                                ch.pipeline().addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws", "WebSocket", true, 65536 * 10));
                                ch.pipeline().addLast(new MyWebSocketHandler());
                            }
                        });
                ChannelFuture cf = sb.bind().sync(); // 服务器异步创建绑定
                System.out.println(NettyServer.class + " 启动正在监听： " + cf.channel().localAddress());
                cf.channel().closeFuture().sync(); // 关闭服务器通道
            } finally { 
                group.shutdownGracefully().sync(); // 释放线程池资源
                bossGroup.shutdownGracefully().sync();
            }
        }
    }

## socket.html ##

主要是连接ws，发送消息，以及消息反馈

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1transitional.dtd">
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
        <title>Netty-Websocket</title>
        <script type="text/javascript"> // by zhengkai.blog.csdn.net var socket; if(!window.WebSocket){ window.WebSocket = window.MozWebSocket; } if(window.WebSocket){ socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:12345/ws"); socket.onmessage = function(event){ var ta = document.getElementById('responseText'); ta.value += event.data+"\r\n"; }; socket.onopen = function(event){ var ta = document.getElementById('responseText'); ta.value = "Netty-WebSocket服务器。。。。。。连接 \r\n"; }; socket.onclose = function(event){ var ta = document.getElementById('responseText'); ta.value = "Netty-WebSocket服务器。。。。。。关闭 \r\n"; }; }else{ alert("您的浏览器不支持WebSocket协议！"); } function send(message){ if(!window.WebSocket){ return;} if(socket.readyState == WebSocket.OPEN){ socket.send(message); }else{ alert("WebSocket 连接没有建立成功！"); } } </script>
    </head>
    <body>
    <form onSubmit="return false;">
        <label>ID</label><input type="text" name="uid" value="${uid!!}" /> <br />
        <label>TEXT</label><input type="text" name="message" value="这里输入消息" /> <br />
        <br /> <input type="button" value="发送ws消息" onClick="send(this.form.uid.value+':'+this.form.message.value)" />
        <hr color="black" />
        <h3>服务端返回的应答消息</h3>
        <textarea id="responseText" style="width: 1024px;height: 300px;"></textarea>
    </form>
    </body>
    </html>

## Controller ##

写好了html当然还需要一个controller来引导页面。

@RestController
    public class IndexController { 
    	
    	@GetMapping("/index")
    	public ModelAndView  index(){ 
    		ModelAndView mav=new ModelAndView("socket");
    		mav.addObject("uid", RandomUtil.randomNumbers(6));
    		return mav;
    	}
    	
    }

## 效果演示 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGVuZ2thaS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGVuZ2thaS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## ![在这里插入图片描述][20190612160947669.png]   思路优化 ##

由于`netty`不能像默认的websocket一样设置一些`PathVariable`例如`{uid}`等参数(`暂未发现可以,如果有发现欢迎补充`),所以很多时候发送到后台的报文可以设置一些特殊的格式,例如上文的`004401:大家好`,可以分解为`userid:text`,当然userid也可以是加密的一些报文,甚至可以学习其他报文一样设置加密区,这取决于大家的业务需要. （已更新解决方案）

## 后言 ##

项目已经整合进开源项目[spring-cloud-study][]的子模块[spring-cloud-study-netty-websocket][]，作为对websocket体系的补充，对[SpringBoot2.0集成WebSocket，实现后台向前端推送信息][SpringBoot2.0_WebSocket] 的完善。

## 改造netty支持url参数 ##

[最新改造的项目代码已经上传，克服了使用url会导致连接断开的问题，详情请看spring-cloud-study][url_spring-cloud-study]

1.  首先，调整一下加载`handler的顺序`，`优先MyWebSocketHandler`在WebSocketServerProtocolHandler之上。

ch.pipeline().addLast(new MyWebSocketHandler());
    ch.pipeline().addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/ws", null, true, 65536 * 10));

1.  其次，改造`MyWebSocketHandler` 的`channelRead`方法，首次连接会是一个`FullHttpRequest`类型，可以通过FullHttpRequest.uri()获取完整ws的URL地址，之后接受信息的话，会是一个`TextWebSocketFrame`类型。

public class MyWebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> { 
    
        @Override
        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { 
            System.out.println("与客户端建立连接，通道开启！");
    
            //添加到channelGroup通道组
            MyChannelHandlerPool.channelGroup.add(ctx.channel());
        }
    
        @Override
        public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { 
            System.out.println("与客户端断开连接，通道关闭！");
            //添加到channelGroup 通道组
            MyChannelHandlerPool.channelGroup.remove(ctx.channel());
        }
    
        @Override
        public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { 
            //首次连接是FullHttpRequest，处理参数 by zhengkai.blog.csdn.net
            if (null != msg && msg instanceof FullHttpRequest) { 
                FullHttpRequest request = (FullHttpRequest) msg;
                String uri = request.uri();
    
                Map paramMap=getUrlParams(uri);
                System.out.println("接收到的参数是："+JSON.toJSONString(paramMap));
                //如果url包含参数，需要处理
                if(uri.contains("?")){ 
                    String newUri=uri.substring(0,uri.indexOf("?"));
                    System.out.println(newUri);
                    request.setUri(newUri);
                }
    
            }else if(msg instanceof TextWebSocketFrame){ 
                //正常的TEXT消息类型
                TextWebSocketFrame frame=(TextWebSocketFrame)msg;
                System.out.println("客户端收到服务器数据：" +frame.text());
                sendAllMessage(frame.text());
            }
            super.channelRead(ctx, msg);
        }
    
        @Override
        protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, TextWebSocketFrame textWebSocketFrame) throws Exception { 
    
        }
    
        private void sendAllMessage(String message){ 
            //收到信息后，群发给所有channel
            MyChannelHandlerPool.channelGroup.writeAndFlush( new TextWebSocketFrame(message));
        }
    
        private static Map getUrlParams(String url){ 
            Map<String,String> map = new HashMap<>();
            url = url.replace("?",";");
            if (!url.contains(";")){ 
                return map;
            }
            if (url.split(";").length > 0){ 
                String[] arr = url.split(";")[1].split("&");
                for (String s : arr){ 
                    String key = s.split("=")[0];
                    String value = s.split("=")[1];
                    map.put(key,value);
                }
                return  map;
    
            }else{ 
                return map;
            }
        }
    }

1.  html中的ws地址也进行改造

socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:12345/ws?uid=666&gid=777");

1.  改造后控制台输出情况

收到新连接
    与客户端建立连接，通道开启！
    接收到的参数是：{ "uid":"666","gid":"777"}
    /ws
    客户端收到服务器数据：142531:这里输入消息
    客户端收到服务器数据：142531:这里输入消息
    客户端收到服务器数据：142531:这里输入消息

## failed: WebSocket opening handshake timed out ##

听说是ssl wss的情况下才会出现，来自 @around-gao 的解决方法：

> 把MyWebSocketHandler和WebSocketServerProtocolHandler调下顺序就好了。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGVuZ2thaS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220117/93c9053ed9354713b8f12d085e35b56f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGVuZ2thaS5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220117/e3c3ea958abd425890c3e09dbf88ef70.png
[20190612160947669.png]: /images/20220117/73485031807b412d999085acb78f7fca.png
[spring-cloud-study]: https://github.com/moshowgame/spring-cloud-study
[spring-cloud-study-netty-websocket]: https://github.com/moshowgame/spring-cloud-study/tree/master/spring-cloud-study-netty-websocket
[SpringBoot2.0_WebSocket]: https://blog.csdn.net/moshowgame/article/details/80275084
[url_spring-cloud-study]: https://gitee.com/moshowgame/spring-cloud-study/tree/master/spring-cloud-study-netty-websocket