常见的web应用大多是提供基础的REST服务,简单来讲就是用户发起一个请求,然后给出反应,可以理解为由客户主动发起的单边操作;那么有没有一种技术是服务端主动发起,与客户端进行交互的?
非常常见的几个需求场景,如聊天室的实现,股票的委托、成交实时刷新,信息推送机制,应用日志实时刷新等用我们传统的web交互方式,就不太容易做到了,本篇博文将介绍下HTML5中引入的WebSocket,可以如何实现客户端和服务端之间的双端通信
大环境依然是选择SpringBoot来快速构建应用
<parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.0.4.RELEASE</version> <relativePath/> <!-- lookup parent from repository --> </parent> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> <spring-cloud.version>Finchley.RELEASE</spring-cloud.version> <java.version>1.8</java.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>fastjson</artifactId> <version>1.2.45</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId> </dependency> </dependencies> <build> <pluginManagement> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </pluginManagement> </build> <repositories> <repository> <id>spring-milestones</id> <name>Spring Milestones</name> <url>https://repo.spring.io/milestone</url> <snapshots> <enabled>false</enabled> </snapshots> </repository> </repositories>
从依赖中看,最关键的就是 spring-boot-starter-websocket
的引入
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId> </dependency>
因为之前没怎么用过webscoket,所以也不知道怎么来实现一个webscoket的服务,所以就拿官方的教程进行熟悉
Spring WebSockets 使用说明
https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.2.0.M1/spring-framework-reference/web.html#websocket
本文将搭建一个WebSocket的服务,那么就需要有一个对应的客户端了,目前正好在学习python,所以决定采用python来作为消费方,下文是python作为消费的教程
Python之Webscoket模拟客户端简单使用
https://blog.hhui.top/hexblog/2019/04/16/190416-Python%E4%B9%8BWebscoket%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF%E7%AE%80%E5%8D%95%E4%BD%BF%E7%94%A8/
接下来进入正题,开始搭建一个简单的websocket服务端
首先是添加配置文件,和我们普通的一个类上添加 @Configuration
注解不一样的是,这个配置文件要求实现接口 WebSocketConfigurer
@Configuration @EnableWebSocket public class AutoConfiguration implements WebSocketConfigurer { @Override public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) { registry.addHandler(myHandler(), "wsdemo"); } public WebSocketHandler myHandler() { return new MyWebSocketHandler(); } }
注意上面的配置文件,两点
添加注解 @EnableWebSocket
表示开启了webocket服务
registerWebSocketHandlers
这个方法用来注册websocket服务,上面表示将路径 wsdemo 的请求转发到 WebSocketHandler
上面提到了WebSocketHandler,基本上也就可以确认,这个对象将是核心处理类,主要的业务逻辑就在里面,下面是我们自定义实现的一个简单的 TextWebSocketHandler
public class MyWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler { @Override public void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception { // 获取接收到的数据 String payload = message.getPayload(); // 向客户端发送数据 session.sendMessage(new TextMessage("response: " + payload)); } }
这个实现就简单了,重写了方法 handleTextMessage
,当接受到用户发送的数据时,凭借一个 response:
的头之后返回;返回数据则是借助 WebSocketSession
即与客户端之间的会话,来发送数据的
到这里一个基本的websocket服务端搭建完成,然后我们开始实验一下
先完成启动类,启动应用程序
@SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class); } }
对应的python消费核心代码如下
from websocket import create_connection ws = create_connection("ws://127.0.0.1:8080/wsdemo") # 发送数据 ws.send("hello world") # 接收数据 result = ws.recv() print(result)
过程演示示意图
测试示意图
从图中的演示过程,基本上一个消费者发送数据之后,就可以获取到对应的返回数据;且消费者A不能获取消费者B返回的数据;上面的演示中,当客户端不发送数据,直接调用获取数据时,因为服务端一直没有返回数据,所以一直在等待,这样一来这个服务看起来和我们传统的rest服务没啥太大区别,都要发送请求/返回结果,并没有体现到websocket的主动推送的功能
上面的例子,只是演示了最最基本的WebSocket的使用方式,然而并不能给我们带来WebScoket的优越性的既视感,下面准备基于WebSocket搭建一个简单的聊天室,当有新的连接进来时,推送所有人欢迎xxx;当有人发送消息时,同步给其他所有在线的小伙伴;当有小伙伴离开时,告诉所有小伙伴xx离开了
RealTalkWebSocketHandler
通过前面知道WebSocketHandler是处理websocket核心业务逻辑的类,因此我们新的实现中,需要记录每个连接的回话,创建连接时,发送给所有在线的同学一条欢迎消息;离线也一样;
public class RealTalkWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler { private static Set<WebSocketSession> tmpCache = new HashSet<>(); @Override public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception { super.afterConnectionEstablished(session); tmpCache.add(session); sendMsg("欢迎" + session.getId() + "进入聊天室"); } @Override public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception { super.afterConnectionClosed(session, status); tmpCache.remove(session); sendMsg(session.getId() + " 离开聊天室"); } @Override public void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception { // 获取接收到的数据 String payload = message.getPayload(); sendMsg(session.getId() + " :" + payload); } private void sendMsg(String msg) throws IOException { for (WebSocketSession session : tmpCache) { session.sendMessage(new TextMessage(msg + " | " + LocalDateTime.now())); } } }
注意上面的实现
afterConnectionEstablished
这个方法时在了解创立之后调用的,正好用来发送欢迎词语
afterConnectionClosed
这个是断开连接时调用,用来发送离开词
handleTextMessage
这个则是接收用户发送消息的方法,和前面不一样,我们接收到消息之后,把这个消息广播给所有在线的小伙伴
在前面的配置类中,注册下我们新加的Handler
@Override public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) { registry.addHandler(myHandler(), "wsdemo"); registry.addHandler(realTalkWebSocketHandler(), "talk"); } public WebSocketHandler realTalkWebSocketHandler() { return new RealTalkWebSocketHandler(); }
接下来进行测试环节,看下是否满足我们的需求
测试示意图
上图中,开了三个客户端,当有新的小伙伴进入时,所有人都可以收到欢迎的话语,当其中一个人说话之后,所有人也可以获取到说的内容;基本上可以实现我们前面提到的场景
使用websocket搭建服务端,一般步骤比较简单,两步
配置文件
实现接口 WebSocketConfigurer
添加注解 @EnableWebSocket
注册 WebSocketHandler
实现自定义 WebSocketHandler
继承 AbstractWebSocketHandler
, 实现具体的连接/断连/接收消息的处理逻辑
服务端和客户端的通讯,主要借助的是 WebSocketSession
来实现,因此在我们自己实现的简易版聊天室中,需要自己来保存所有客户端的会话
那么问题来了,有没有更简单的方式来实现聊天室的这种场景呢,session的管理应该属于普适性的需求了,如果都需要开发者自己来处理的话,上手成本也大了点吧
官方教程中websocket这一节提到了STOMP,后续博文将介绍如何使用STOMP,结合websocket实现更复杂的双端通信场景
工程:https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo
项目: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo/tree/master/spring-boot/203-websocket
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