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【WEB系列】SSE服务器发送事件详解

SSE全称 Server Sent Event ,直译一下就是服务器发送事件,一般的项目开发中,用到的机会不多,可能很多小伙伴不太清楚这个东西,到底是干啥的,有啥用

本文主要知识点如下:

SseEmitter

I. SSE扫盲

对于sse基础概念比较清楚的可以跳过本节

1. 概念介绍

sse( Server Sent Event ),直译为服务器发送事件,顾名思义,也就是客户端可以获取到服务器发送的事件

我们常见的http交互方式是客户端发起请求,服务端响应,然后一次请求完毕;但是在sse的场景下,客户端发起请求,连接一直保持,服务端有数据就可以返回数据给客户端,这个返回可以是多次间隔的方式

2. 特点分析

SSE最大的特点,可以简单规划为两个

  • 长连接
  • 服务端可以向客户端推送信息

了解websocket的小伙伴,可能也知道它也是长连接,可以推送信息,但是它们有一个明显的区别

sse是单通道,只能服务端向客户端发消息;而webscoket是双通道

那么为什么有了webscoket还要搞出一个sse呢?既然存在,必然有着它的优越之处

sse websocket
http协议 独立的websocket协议
轻量,使用简单 相对复杂
默认支持断线重连 需要自己实现断线重连
文本传输 二进制传输
支持自定义发送的消息类型 -

3. 应用场景

从sse的特点出发,我们可以大致的判断出它的应用场景,需要轮询获取服务端最新数据的case下,多半是可以用它的

比如显示当前网站在线的实时人数,法币汇率显示当前实时汇率,电商大促的实时成交额等等…

II. 手动实现sse功能

sse本身是有自己的一套玩法的,后面会进行说明,这一小节,则主要针对sse的两个特点 长连接 + 后端推送数据 ,如果让我们自己来实现这样的一个接口,可以怎么做?

1. 项目创建

借助SpringBoot 2.2.1.RELEASE 来创建一个用于演示的工程项目,核心的xml依赖如下

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.2.1.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>
    <java.version>1.8</java.version>
</properties>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</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-snapshots</id>
        <name>Spring Snapshots</name>
        <url>https://repo.spring.io/libs-snapshot-local</url>
        <snapshots>
            <enabled>true</enabled>
        </snapshots>
    </repository>
    <repository>
        <id>spring-milestones</id>
        <name>Spring Milestones</name>
        <url>https://repo.spring.io/libs-milestone-local</url>
        <snapshots>
            <enabled>false</enabled>
        </snapshots>
    </repository>
    <repository>
        <id>spring-releases</id>
        <name>Spring Releases</name>
        <url>https://repo.spring.io/libs-release-local</url>
        <snapshots>
            <enabled>false</enabled>
        </snapshots>
    </repository>
</repositories>

2. 功能实现

在Http1.1支持了长连接,请求头添加一个 Connection: keep-alive 即可

在这里我们借助异步请求来实现sse功能,至于什么是异步请求,推荐查看博文: 【WEB系列】异步请求知识点与使用姿势小结

因为后端可以不定时返回数据,所以我们需要注意的就是需要保持连接,不要返回一次数据之后就断开了;其次就是需要设置请求头 Content-Type: text/event-stream;charset=UTF-8 (如果不是流的话会怎样?)

// 新建一个容器,保存连接,用于输出返回
private Map<String, PrintWriter> responseMap = new ConcurrentHashMap<>();

// 发送数据给客户端
private void writeData(String id, String msg, boolean over) throws IOException {
    PrintWriter writer = responseMap.get(id);
    if (writer == null) {
        return;
    }

    writer.println(msg);
    writer.flush();
    if (over) {
        responseMap.remove(id);
    }
}

// 推送
@ResponseBody
@GetMapping(path = "subscribe")
public WebAsyncTask<Void> subscribe(String id, HttpServletResponse response) {

    Callable<Void> callable = () -> {
        response.setHeader("Content-Type", "text/event-stream;charset=UTF-8");
        responseMap.put(id, response.getWriter());
        writeData(id, "订阅成功", false);
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            if (!responseMap.containsKey(id)) {
                break;
            }
        }
        return null;
    };

    // 采用WebAsyncTask 返回 这样可以处理超时和错误 同时也可以指定使用的Excutor名称
    WebAsyncTask<Void> webAsyncTask = new WebAsyncTask<>(30000, callable);
    // 注意:onCompletion表示完成,不管你是否超时、是否抛出异常,这个函数都会执行的
    webAsyncTask.onCompletion(() -> System.out.println("程序[正常执行]完成的回调"));

    // 这两个返回的内容,最终都会放进response里面去===========
    webAsyncTask.onTimeout(() -> {
        responseMap.remove(id);
        System.out.println("超时了!!!");
        return null;
    });
    // 备注:这个是Spring5新增的
    webAsyncTask.onError(() -> {
        System.out.println("出现异常!!!");
        return null;
    });


    return webAsyncTask;
}

看一下上面的实现,基本上还是异步请求的那一套逻辑,请仔细看一下 callable 中的逻辑,有一个while循环,来保证长连接不中断

接下来我们新增两个接口,用来模拟后端给客户端发送消息,关闭连接的场景

@ResponseBody
@GetMapping(path = "push")
public String pushData(String id, String content) throws IOException {
    writeData(id, content, false);
    return "over!";
}

@ResponseBody
@GetMapping(path = "over")
public String over(String id) throws IOException {
    writeData(id, "over", true);
    return "over!";
}

我们简单的来演示下操作过程

【WEB系列】SSE服务器发送事件详解

III. SseEmitter

上面只是简单实现了sse的长连接 + 后端推送消息,但是与标准的SSE还是有区别的,sse有自己的规范,而我们上面的实现,实际上并没有管这个,导致的问题是前端按照sse的玩法来请求数据,可能并不能正常工作

1. sse规范

在html5的定义中,服务端sse,一般需要遵循以下要求

请求头

开启长连接 + 流方式传递

Content-Type: text/event-stream;charset=UTF-8
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive

数据格式

服务端发送的消息,由message组成,其格式如下:

field:value/n/n

其中field有五种可能

2. 实现

SpringBoot利用SseEmitter来支持sse,可以说非常简单了,直接返回 SseEmitter 对象即可;重写一下上面的逻辑

@RestController
@RequestMapping(path = "sse")
public class SseRest {
    private static Map<String, SseEmitter> sseCache = new ConcurrentHashMap<>();
    @GetMapping(path = "subscribe")
    public SseEmitter push(String id) {
        // 超时时间设置为1小时
        SseEmitter sseEmitter = new SseEmitter(3600_000L);
        sseCache.put(id, sseEmitter);
        sseEmitter.onTimeout(() -> sseCache.remove(id));
        sseEmitter.onCompletion(() -> System.out.println("完成!!!"));
        return sseEmitter;
    }

    @GetMapping(path = "push")
    public String push(String id, String content) throws IOException {
        SseEmitter sseEmitter = sseCache.get(id);
        if (sseEmitter != null) {
            sseEmitter.send(content);
        }
        return "over";
    }

    @GetMapping(path = "over")
    public String over(String id) {
        SseEmitter sseEmitter = sseCache.get(id);
        if (sseEmitter != null) {
            sseEmitter.complete();
            sseCache.remove(id);
        }
        return "over";
    }
}

上面的实现,用到了SseEmitter的几个方法,解释如下

  • send() : 发送数据,如果传入的是一个非 SseEventBuilder 对象,那么传递参数会被封装到data中
  • complete() : 表示执行完毕,会断开连接
  • onTimeout() : 超时回调触发
  • onCompletion() : 结束之后的回调触发

同样演示一下访问请求

【WEB系列】SSE服务器发送事件详解

上图总的效果和前面的效果差不多,而且输出还待上了前缀,接下来我们写一个简单的html消费端,用来演示一下完整的sse的更多特性

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <title>Sse测试文档</title>
</head>
<body>
<div>sse测试</div>
<div id="result"></div>
</body>
</html>
<script>
    var source = new EventSource('http://localhost:8080/sse/subscribe?id=yihuihui');
    source.onmessage = function (event) {
        text = document.getElementById('result').innerText;
        text += '/n' + event.data;
        document.getElementById('result').innerText = text;
    };
    <!-- 添加一个开启回调 -->
    source.onopen = function (event) {
        text = document.getElementById('result').innerText;
        text += '/n 开启: ';
        console.log(event);
        document.getElementById('result').innerText = text;
    };
</script>

将上面的html文件放在项目的 resources/static 目录下;然后修改一下前面的 SseRest

@Controller
@RequestMapping(path = "sse")
public class SseRest {
    @GetMapping(path = "")
    public String index() {
        return "index.html";
    }
    
    @ResponseBody
    @GetMapping(path = "subscribe", produces = {MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE})
    public SseEmitter push(String id) {
        // 超时时间设置为3s,用于演示客户端自动重连
        SseEmitter sseEmitter = new SseEmitter(1_000L);
        // 设置前端的重试时间为1s
        sseEmitter.send(SseEmitter.event().reconnectTime(1000).data("连接成功"));
        sseCache.put(id, sseEmitter);
        System.out.println("add " + id);
        sseEmitter.onTimeout(() -> {
            System.out.println(id + "超时");
            sseCache.remove(id);
        });
        sseEmitter.onCompletion(() -> System.out.println("完成!!!"));
        return sseEmitter;
    }
}

我们上面超时时间设置的比较短,用来测试下客户端的自动重连,如下,开启的日志不断增加

【WEB系列】SSE服务器发送事件详解

其次将SseEmitter的超时时间设长一点,再试一下数据推送功能

【WEB系列】SSE服务器发送事件详解

请注意上面的演示,当后端结束了长连接之后,客户端会自动重新再次连接,不用写外的重试逻辑了,就这么神奇

3. 小结

本篇文章介绍了SSE的相关知识点,并对比websocket给出了sse的优点(至于啥优点请往上翻)

请注意,本文虽然介绍了两种sse的方式,第一种借助异步请求来实现,如果需要完成sse的规范要求,需要自己做一些适配,如果需要了解sse底层实现原理的话,可以参考一下;在实际的业务开发中,推荐使用 SseEmitter

IV. 其他

0. 项目

系列博文

  • 200329-SpringBoot系列教程web篇之异步请求知识点与使用姿势小结
  • 200105-SpringBoot系列教程web篇之自定义返回Http-Code的n种姿势
  • 191222-SpringBoot系列教程web篇之自定义请求匹配条件RequestCondition
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  • 191122-SpringBoot系列教程web篇Servlet 注册的四种姿势
  • 191120-SpringBoot系列教程Web篇之开启GZIP数据压缩
  • 191018-SpringBoot系列教程web篇之过滤器Filter使用指南扩展篇
  • 191016-SpringBoot系列教程web篇之过滤器Filter使用指南
  • 191012-SpringBoot系列教程web篇之自定义异常处理HandlerExceptionResolver
  • 191010-SpringBoot系列教程web篇之全局异常处理
  • 190930-SpringBoot系列教程web篇之404、500异常页面配置
  • 190929-SpringBoot系列教程web篇之重定向
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  • 190822-SpringBoot系列教程web篇之Beetl环境搭建
  • 190820-SpringBoot系列教程web篇之Thymeleaf环境搭建
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  • 190421-SpringBoot高级篇WEB之websocket的使用说明
  • 190327-Spring-RestTemplate之urlencode参数解析异常全程分析
  • 190317-Spring MVC之基于java config无xml配置的web应用构建
  • 190316-Spring MVC之基于xml配置的web应用构建
  • 190213-SpringBoot文件上传异常之提示The temporary upload location xxx is not valid

源码

  • 工程: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo
  • 项目源码: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo/blob/master/spring-boot/220-web-sse

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原文  http://spring.hhui.top/spring-blog/2020/04/01/200401-SpringBoot系列教程之SSE服务器发送事件详解/
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