《SpringBoot2.0 实战》系列-整合WebSocket实现高性能实时消息推送

我会带着你远行 2023-02-23 08:46 22阅读 0赞

## 前言 ##

实时推送消息，在web项目中还是很常用的，比如最近接到一个需求，需要给所有登录的人推送一条广播，就可以使用websocket实现。当然实时消息通知这些也都可以用WebSocket实现。  
本文使用的框架是一位大佬封装过的 netty+websocket框架，使用起来和websocket一样，但是性能高很多。有兴趣的可以看源码：[https://gitee.com/Yeauty/netty-websocket-spring-boot-starter.git][https_gitee.com_Yeauty_netty-websocket-spring-boot-starter.git]。

## 如何开始 ##

增加相应依赖

<dependency>
        <groupId>org.yeauty</groupId>
        <artifactId>netty-websocket-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>0.9.5</version>
    </dependency>

配置下主要配置，其他默认即可

# websocket
    netty-websocket:
      port: 8090

websocket端点，内部维护了一个用户map，用于统计在线人数和广播功能。路径参数arg 作为用户id参数。

/** * websocket端点 * * @author gourd.hu */
    @ServerEndpoint(path = "/ws/{arg}", port = "${netty-websocket.port}")
    @Component
    @Slf4j
    public class NioWebSocket { 
    
    
        private static final String successFlag = "OK";
    
        /** * 用户channel映射关系 */
        public static final ConcurrentHashMap<String, Session> userChannelMap = new ConcurrentHashMap<>();
    
        /** * 当有新的连接进入时，对该方法进行回调 * 可做简单的鉴权 * @param session * @param headers * @param req * @param reqMap * @param arg * @param pathMap */
        @BeforeHandshake
        public void handshake(Session session, HttpHeaders headers,
                              @RequestParam String req,
                              @RequestParam MultiValueMap reqMap,
                              @PathVariable String arg,
                              @PathVariable Map pathMap) { 
            session.setSubprotocols("stomp");
    // if (!successFlag.equalsIgnoreCase(req)) { 
    // session.close();
    // }
        }
    
        /** * 当有新的WebSocket连接完成时，对该方法进行回调 * * @param session * @param headers * @param req * @param reqMap * @param arg * @param pathMap * @throws IOException */
        @OnOpen
        public void onOpen(Session session, HttpHeaders headers,
                           @RequestParam String req,
                           @RequestParam MultiValueMap reqMap,
                           @PathVariable String arg,
                           @PathVariable Map pathMap){ 
            log.info("new connection");
            // 模拟获取到的userId
            String userId = arg;
            if (userChannelMap.get(userId) == null) { 
                userChannelMap.put(userId, session);
            }
            log.info("当前在线人数：" + userChannelMap.size());
        }
    
        /** * 当有WebSocket连接关闭时，对该方法进行回调 * * @param session * @param arg * @throws IOException */
        @OnClose
        public void onClose(Session session,@PathVariable String arg) { 
            log.info("one connection closed");
            if (userChannelMap != null) { 
                if(userChannelMap.get(arg) != null){ 
                    userChannelMap.remove(arg);
                }
            }
            session.close();
            log.info("当前在线人数：" + userChannelMap.size());
        }
    
        /** * 当有WebSocket抛出异常时，对该方法进行回调 * * @param session * @param throwable */
        @OnError
        public void onError(Session session,@PathVariable String arg,Throwable throwable) { 
            log.info("one connection error");
            log.error(throwable.getMessage(), throwable);
            this.onClose(session,arg);
        }
    
        /** * 当接收到字符串消息时，对该方法进行回调 * * @param session * @param message */
        @OnMessage
        public void onMessage(Session session, String message) { 
            log.info(">o< 接收到消息: {}",message);
            if("PING".equals(message)){ 
                sendMessageToUser(session, "PONG");
            }
        }
    
        /** * 当接收到二进制消息时，对该方法进行回调 * @param session * @param bytes */
        @OnBinary
        public void onBinary(Session session, byte[] bytes) { 
            session.sendBinary(bytes);
        }
    
        /** * 当接收到Netty的事件时，对该方法进行回调 * * @param session * @param evt */
        @OnEvent
        public void onEvent(Session session, Object evt) { 
            if (evt instanceof IdleStateEvent) { 
                IdleStateEvent idleStateEvent = (IdleStateEvent) evt;
                switch (idleStateEvent.state()) { 
                    case READER_IDLE:
                        log.info("Client: " + session.channel().id() + " READER_IDLE 读超时");
                        break;
                    case WRITER_IDLE:
                        log.info("Client: " + session.channel().id() + " WRITER_IDLE 写超时");
                        break;
                    case ALL_IDLE:
                        log.info("Client: " + session.channel().id() + " ALL_IDLE 总超时");
                        break;
                    default:
                        break;
                }
            }
        }
    
    
        /** * 单点推送给某个人 * * @param session * @param msg */
        public static final void sendMessageToUser(Session session, String msg) { 
            if(session.isOpen() && session.isActive()){ 
                TextWebSocketFrame tws = new TextWebSocketFrame(msg);
                session.sendText(tws);
            }
        }
    
        /** * 广播给所有在线的人 * * @param msg */
        public static final void broadcast(String msg) { 
            if (userChannelMap != null) { 
                userChannelMap.forEach((key, value) -> sendMessageToUser(value, msg));
            }
        }
    }

## 前端页面 ##

通过随机数生成用户id，用于测试多人连接。

<!DOCTYPE HTML>
    <html xmlns:layout="http://www.w3.org/1999/xhtml" layout:decorator="layout">
    <head>
        <title>My WebSocket</title>
    </head>
    
    <body>
    Welcome<br/>
    <input id="text" type="text" /><button onclick="send()">Send</button>    <button onclick="closeWebSocket()">Close</button>
    <div id="message">
    </div>
    </body>
    
    <script type="text/javascript">
        let websocket = null;
        // 随机生成模拟用户id
        let userId = Math.ceil(Math.random()*10000);
        // 判断当前浏览器是否支持WebSocket
        if('WebSocket' in window){ 
            websocket = new WebSocket("ws://localhost:8090/ws/"+userId);
        }
        else{ 
            alert('Not support websocket')
        }
    
        // 连接发生错误的回调方法
        websocket.onerror = function(){ 
            setMessageInnerHTML("error");
        };
    
        // 连接成功建立的回调方法
        websocket.onopen = function(event){ 
            setMessageInnerHTML("open");
        }
    
        // 接收到消息的回调方法
        websocket.onmessage = function(event){ 
            setMessageInnerHTML(event.data);
        }
    
        // 连接关闭的回调方法
        websocket.onclose = function(){ 
            setMessageInnerHTML("close");
        }
    
        // 监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
        window.onbeforeunload = function(){ 
            websocket.close();
        }
    
        // 将消息显示在网页上
        function setMessageInnerHTML(innerHTML){ 
            document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
        }
    
        // 关闭连接
        function closeWebSocket(){ 
            websocket.close();
        }
    
        // 发送消息
        function send(){ 
            let message = document.getElementById('text').value;
            websocket.send(message);
        }
    </script>
    </html>

广播推送接口

@PostMapping("/broadcast")
        @ApiOperation(value = "广播消息")
        public void broadcastMsg(String msg) { 
            NioWebSocket.broadcast(msg);
        }

**注意：**  
如果连接后，一定时间内（默认90秒）没有接收到消息，websocket会自动断开。所以需要前端定时发送心跳消息，一般setTimeout就行了。后端服务收到消息后，返回信息给前端即可，保持连接。  
可参考：[https://developer.aliyun.com/article/636357][https_developer.aliyun.com_article_636357]

## 测试效果 ##

![在这里插入图片描述][20200706183526343.gif_pic_center]

## 集群问题 ##

一般生产环境都会部署两台或更多服务器，所以会出现连接到一台服务，消息推送在另一台服务器上发起。这种情况可以使用功能mq或者redis的发布订阅模式解决，发送消息先以广播的形式发送到mq中，然后两台服务器消费消息，再做真实的消息推送。

## 结语 ##

至此，实时推送消息功能已完成，如果本文有错误的地方，欢迎评论指正。

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代码均已上传至本人的开源项目  
cloud-plus：[https://blog.csdn.net/HXNLYW/article/details/104635673][https_blog.csdn.net_HXNLYW_article_details_104635673]

[https_gitee.com_Yeauty_netty-websocket-spring-boot-starter.git]: https://gitee.com/Yeauty/netty-websocket-spring-boot-starter.git
[https_developer.aliyun.com_article_636357]: https://developer.aliyun.com/article/636357
[20200706183526343.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200706183526343.gif#pic_center
[https_blog.csdn.net_HXNLYW_article_details_104635673]: https://blog.csdn.net/HXNLYW/article/details/104635673