SpringBoot使用WebSocket

1、什么是WebSocket

1、WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。
2、WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455,并由RFC7936补充规范,WebSocket API也被W3C定为标准。
3、WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。
4、在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

2、WebSocket的特点

1、较少的控制开销。在连接创建后,服务器和客户端之间交换数据时,用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下,对于服务器到客户端的内容,此头部大小只有2至10字节(和数据包长度有关);对于客户端到服务器的内容,此头部还需要加上额外的4字节的掩码。相对于HTTP请求每次都要携带完整的头部,此项开销显著减少了。
2、更强的实时性。由于协议是全双工的,所以服务器可以随时主动给客户端下发数据。相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应,延迟明显更少;即使是和Comet等类似的长轮询比较,其也能在短时间内更多次地传递数据。
3、保持连接状态。与HTTP不同的是,Websocket需要先创建连接,这就使得其成为一种有状态的协议,之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息(如身份认证等)。
4、更好的二进制支持。Websocket定义了二进制帧,相对HTTP,可以更轻松地处理二进制内容。
5、可以支持扩展。Websocket定义了扩展,用户可以扩展协议、实现部分自定义的子协议。如部分浏览器支持压缩等。
6、更好的压缩效果。相对于HTTP压缩,Websocket在适当的扩展支持下,可以沿用之前内容的上下文,在传递类似的数据时,可以显著地提高压缩率。

3、为什么需要WebSocket?

因为一般的请求都是HTTP请求(单向通信),HTTP是一个短连接(非持久化),且通信只能由客户端发起,HTTP协议做不到服务器主动向客户端推送消息。举个例子:前后端交互就是前端发送请求,从后端拿到数据后展示到页面,如果前端没有主动请求接口,那后端就不能发送数据给前端。然而,WebSocket确能很好的解决这个问题,服务端可以主动向客户端推送消息,客户端也可以主动向服务端发送消息,实现了服务端和客户端真正的平等。
在这里插入图片描述

4、WebSocket使用

1、导入WebSocket的依赖

<!-- WebSocket -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>

2、编写WebSocket的返回实体

package com.htang.hire.admin.api.vo.websocket;

import lombok.Data;

/**
 * @author: xxt
 * @date: 2022/5/23 17:53
 * @Description: WebSocketVO
 */
@Data
public class WebSocketVO {

    /**
     * 用户ID
     */
    private Integer userId;

    /**
     * 人才ID
     */
    private Integer talentsId;

}

3、编写WebSocket的配置文件

package com.htang.hire.biz.websocket.config;

import org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletException;

/**
 * @author: xxt
 * @date: 2022/5/23 16:22
 * @Description: 开启WebSocket支持
 */

@Configuration
public class WebSocketConfig implements ServletContextInitializer {

    /**
     * 这个bean的注册,用于扫描带有@ServerEndpoint的注解成为websocket,如果你使用外置的tomcat就不需要该配置文件
     */
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {

    }

}

4、编写WebSocket的操作类

package com.htang.hire.biz.websocket.controller;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.htang.hire.admin.api.vo.websocket.WebSocketVO;
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.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

/**
 * @author: xxt
 * @date: 2022/5/23 16:27
 * @Description: WebSocket操作类
 */
@ServerEndpoint("/websocket/{userId}")
@Component
@Slf4j
public class WebSocketSever {

    // 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;

    // session集合,存放对应的session
    private static ConcurrentHashMap<Integer, Session> sessionPool = new ConcurrentHashMap<>();

    // concurrent包的线程安全Set,用来存放每个客户端对应的WebSocket对象。
    private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketSever> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<>();

    /**
     * 建立WebSocket连接
     *
     * @param session
     * @param userId 用户ID
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam(value = "userId") Integer userId) {
        log.info("WebSocket建立连接中,连接用户ID:{}", userId);
        try {
            Session historySession = sessionPool.get(userId);
            // historySession不为空,说明已经有人登陆账号,应该删除登陆的WebSocket对象
            if (historySession != null) {
                webSocketSet.remove(historySession);
                historySession.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            log.error("重复登录异常,错误信息:" + e.getMessage(), e);
        }
        // 建立连接
        this.session = session;
        webSocketSet.add(this);
        sessionPool.put(userId, session);
        log.info("建立连接完成,当前在线人数为:{}", webSocketSet.size());
    }

    /**
     * 发生错误
     *
     * @param throwable e
     */
    @OnError
    public void onError(Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }

    /**
     * 连接关闭
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
        webSocketSet.remove(this);
        log.info("连接断开,当前在线人数为:{}", webSocketSet.size());
    }

    /**
     * 接收客户端消息
     *
     * @param message 接收的消息
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message) {
        log.info("收到客户端发来的消息:{}", message);
    }

    /**
     * 推送消息到指定用户
     *
     * @param userId  用户ID
     * @param message 发送的消息
     */
    public static void sendMessageByUser(Integer userId, String message) {
        log.info("用户ID:" + userId + ",推送内容:" + message);
        Session session = sessionPool.get(userId);
        try {
            session.getBasicRemote().sendText(message);
        } catch (IOException e) {
            log.error("推送消息到指定用户发生错误:" + e.getMessage(), e);
        }
    }

    /**
     * 群发消息
     *
     * @param message 发送的消息
     */
    public static void sendAllMessage(String message) {
        log.info("发送消息:{}", message);
        for (WebSocketSever webSocket : webSocketSet) {
            try {
                webSocket.session.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (IOException e) {
                log.error("群发消息发生错误:" + e.getMessage(), e);
            }
        }
    }

}

5、使用方式
1、服务端发送消息给客户端,我这里是发送消息给指定用户,前端在进行处理。

WebSocketVO webSocketVO = new WebSocketVO();
webSocketVO.setUserId(57);
webSocketVO.setTalentsId(103602);
WebSocketSever.sendMessageByUser(57, JSONObject.toJSONString(webSocketVO));

2、客户端发送消息给服务端
前端发起WebSocket连接请求后,在接收消息那个接口里面进行处理。


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