SpringBoot集成WebSocket实现前后端消息互传的方法

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?

大家都知道以前客户端想知道服务端的处理进度，要不停地使用 Ajax 进行轮询，让浏览器隔个几秒就向服务器发一次请求，这对服务器压力较大。另外一种轮询就是采用 long poll 的方式，这就跟打电话差不多，没收到消息就一直不挂电话，也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回 response 给客户端，连接阶段一直是阻塞的。

而 WebSocket 解决了 HTTP 的这几个难题。当服务器完成协议升级后（ HTTP -> WebSocket ），服务端可以主动推送信息给客户端，解决了轮询造成的同步延迟问题。由于 WebSocket 只需要一次 HTTP 握手，服务端就能一直与客户端保持通信，直到关闭连接，这样就解决了服务器需要反复解析 HTTP 协议，减少了资源的开销。

现在通过 SpringBoot 集成 WebSocket 来实现前后端通信。

集成 WebSocket 实现前后端通信

项目代码结构图

依赖导入

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>

配置 WebSocketConfig

启用WebSocket的支持也是很简单，将ServerEndpointExporter对象注入到容器中。

package com.tuhu.websocketsample.configuration;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
@Configuration
public class WebSocketConfig {
  @Bean
  public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
    return new ServerEndpointExporter();
  }
}

WebSocket 服务端 WebSocketServer

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。直接 @ServerEndpoint("/websocket") 、@Component 启用即可，然后在里面实现@OnOpen , @onClose ,@onMessage等方法

package com.tuhu.websocketsample.controller;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

@Component
@ServerEndpoint("/websocket/{sid}")
@Slf4j
public class WebSocketServer {

  /**
   * 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 CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<>();
  /**
   * 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sid
   */
  private String sid="";
  /**
   * 连接建立成功调用的方法
   **/
  @OnOpen
  public void onOpen(Session session,@PathParam("sid") String sid) {
    this.session = session;
    //加入set中
    webSocketSet.add(this);
    //在线数加1
    addOnlineCount();
    log.info("有新窗口开始监听:"+sid+",当前在线人数为" + getOnlineCount());
    this.sid=sid;
    try {
      sendMessage("连接成功");
    } catch (IOException e) {
      log.error("websocket IO异常");
    }
  }
  /**
   * 连接关闭调用的方法
   */
  @OnClose
  public void onClose() {
    //从set中删除
    webSocketSet.remove(this);
    //在线数减1
    subOnlineCount();
    log.info("有一连接关闭！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("收到来自窗口"+sid+"的信息:"+message);
    //群发消息
    for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
      try {
        item.sendMessage(message);
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
  /**
   * @param session
   * @param error
   */
  @OnError
  public void onError(Session session, Throwable error) {
    log.error("发生错误");
    error.printStackTrace();
  }
  /**
   * 实现服务器主动推送
   */
  public void sendMessage(String message) throws IOException {
    this.session.getBasicRemote().sendText(message);
  }
  /**
   * 群发自定义消息
   * */
  public static void sendInfo(String message,@PathParam("sid") String sid) throws IOException {
    log.info("推送消息到窗口"+sid+"，推送内容:"+message);
    for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
      try {
        //这里可以设定只推送给这个sid的，为null则全部推送
        if(sid==null) {
          item.sendMessage(message);
        }else if(item.sid.equals(sid)){
          item.sendMessage(message);
        }
      } catch (IOException e) {
        continue;
      }
    }
  }
  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

package com.tuhu.websocketsample.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import java.io.IOException;

@RestController
@RequestMapping("/checkcenter")
public class CheckCenterController {
  /**
   * 页面请求
   * @param cid
   * @return
   */
  @GetMapping("/socket/{cid}")
  public ModelAndView socket(@PathVariable String cid) {
    ModelAndView mav=new ModelAndView("/socket");
    mav.addObject("cid", cid);
    return mav;
  }
  /**
   * 推送数据接口
   * @param cid
   * @param message
   * @return
   */
  @ResponseBody
  @RequestMapping("/socket/push/{cid}")
  public String pushToWeb(@PathVariable String cid,String message) {
    try {
      WebSocketServer.sendInfo(message,cid);
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      return "error:"+cid+"#"+e.getMessage();
    }
    return "success:"+cid;
  }

}

页面发起socket请求

然后在页面用js代码调用 socket，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的哦。直接在浏览器控制台开启连接。

var socket; 
  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
      socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20"); 
      //打开事件
      socket.onopen = function() { 
        console.log("Socket 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("Socket已关闭"); 
      }; 
      //发生了错误事件
      socket.onerror = function() { 
        alert("Socket发生了错误"); 
        //此时可以尝试刷新页面
      } 
      //离开页面时，关闭socket
      //jquery1.8中已经被废弃，3.0中已经移除
      // $(window).unload(function(){
      //   socket.close();
      //});
  }

运行效果

现在可以在浏览器开启连接，通过客户端调用接口服务端就可以向浏览器发送消息。

现在打开两个页面开启两个连接：

socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20") ； 

socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/22") ;

向前端推送数据：

http://localhost:8080/checkcenter/socket/push/20?message=Hello
http://localhost:8080/checkcenter/socket/push/22?message=HelloWorld

可以看到服务端已经将消息推送给了客户端

而客户端也收到了消息

先打开页面，指定cid，启用socket接收，然后再另一个页面调用刚才Controller封装的推送信息的方法到这个cid的socket，即可向前端推送消息。

后续

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：

1、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。

2、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。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持呐喊教程。

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