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java后端+前端使用WebSocket实现消息推送的详细流程

作者：poker_zero　　发布时间：2022-04-24 12:34:53　

标签：java,websocket,消息推送

前言

在项目的开发时，遇到实现服务器主动发送数据到前端页面的功能的需求。实现该功能不外乎使用轮询和websocket技术，但在考虑到实时性和资源损耗后，最后决定使用websocket。现在就记录一下用Java实现Websocket技术吧~

Java实现Websocket通常有两种方式：1、创建WebSocketServer类，里面包含open、close、message、error等方法；2、利用Springboot提供的webSocketHandler类，创建其子类并重写方法。我们项目虽然使用Springboot框架，不过仍采用了第一种方法实现。

创建WebSocket的简单实例操作流程

1.引入Websocket依赖

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
<version>2.7.0</version>
</dependency>

2.创建配置类WebSocketConfig

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

/**
* 开启WebSocket支持
*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}

3.创建WebSocketServer

在websocket协议下，后端服务器相当于ws里面的客户端，需要用@ServerEndpoint指定访问路径，并使用@Component注入容器

@ServerEndpoint：当ServerEndpointExporter类通过Spring配置进行声明并被使用，它将会去扫描带有@ServerEndpoint注解的类。被注解的类将被注册成为一个WebSocket端点。所有的配置项都在这个注解的属性中
( 如:@ServerEndpoint(“/ws”) )

下面的栗子中@ServerEndpoint指定访问路径中包含sid，这个是用于区分每个页面

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
* @ServerEndpoint 注解是一个类层次的注解，它的功能主要是将目前的类定义成一个websocket服务器端,
* 注解的值将被用于监听用户连接的终端访问URL地址,客户端可以通过这个URL来连接到WebSocket服务器端
*/
@ServerEndpoint("/notice/{userId}")
@Component
@Slf4j
public class NoticeWebsocket {

//记录连接的客户端
public static Map<String, Session> clients = new ConcurrentHashMap<>();

/**
* userId关联sid（解决同一用户id，在多个web端连接的问题）
*/
public static Map<String, Set<String>> conns = new ConcurrentHashMap<>();

private String sid = null;

private String userId;

/**
* 连接成功后调用的方法
* @param session
* @param userId
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam("userId") String userId) {
this.sid = UUID.randomUUID().toString();
this.userId = userId;
clients.put(this.sid, session);

Set<String> clientSet = conns.get(userId);
if (clientSet==null){
clientSet = new HashSet<>();
conns.put(userId,clientSet);
}
clientSet.add(this.sid);
log.info(this.sid + "连接开启！");
}

/**
* 连接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose() {
log.info(this.sid + "连接断开！");
clients.remove(this.sid);
}

/**
* 判断是否连接的方法
* @return
*/
public static boolean isServerClose() {
if (NoticeWebsocket.clients.values().size() == 0) {
log.info("已断开");
return true;
}else {
log.info("已连接");
return false;
}
}

/**
* 发送给所有用户
* @param noticeType
*/
public static void sendMessage(String noticeType){
NoticeWebsocketResp noticeWebsocketResp = new NoticeWebsocketResp();
noticeWebsocketResp.setNoticeType(noticeType);
sendMessage(noticeWebsocketResp);
}

/**
* 发送给所有用户
* @param noticeWebsocketResp
*/
public static void sendMessage(NoticeWebsocketResp noticeWebsocketResp){
String message = JSONObject.toJSONString(noticeWebsocketResp);
for (Session session1 : NoticeWebsocket.clients.values()) {
try {
session1.getBasicRemote().sendText(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

/**
* 根据用户id发送给某一个用户
* **/
public static void sendMessageByUserId(String userId, NoticeWebsocketResp noticeWebsocketResp) {
if (!StringUtils.isEmpty(userId)) {
String message = JSONObject.toJSONString(noticeWebsocketResp);
Set<String> clientSet = conns.get(userId);
if (clientSet != null) {
Iterator<String> iterator = clientSet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String sid = iterator.next();
Session session = clients.get(sid);
if (session != null) {
try {
session.getBasicRemote().sendText(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
}

/**
* 收到客户端消息后调用的方法
* @param message
* @param session
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
log.info("收到来自窗口"+this.userId+"的信息:"+message);
}

/**
* 发生错误时的回调函数
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Throwable error) {
log.info("错误");
error.printStackTrace();
}
}

封装了一个发送消息的对象可以直接使用

import io.swagger.annotations.ApiModel;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;

@Data
@ApiModel("ws通知返回对象")
public class NoticeWebsocketResp<T> {

@ApiModelProperty(value = "通知类型")
private String noticeType;

@ApiModelProperty(value = "通知内容")
private T noticeInfo;

}

4.websocket调用

一个用户调用接口，主动将信息发给后端，后端接收后再主动推送给指定/全部用户

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
@GetMapping("/test")
public R test() {
NoticeWebsocket.sendMessage("你好，WebSocket");
return R.ok();
}
}

前端WebSocket连接

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>SseEmitter</title>
</head>
<body>
<div id="message"></div>
</body>
<script>
var limitConnect = 0;
init();
function init() {
var ws = new WebSocket('ws://192.168.2.88:9060/notice/1');
// 获取连接状态
console.log('ws连接状态：' + ws.readyState);
//监听是否连接成功
ws.onopen = function () {
console.log('ws连接状态：' + ws.readyState);
limitConnect = 0;
//连接成功则发送一个数据
ws.send('我们建立连接啦');
}
// 接听服务器发回的信息并处理展示
ws.onmessage = function (data) {
console.log('接收到来自服务器的消息：');
console.log(data);
//完成通信后关闭WebSocket连接
// ws.close();
}
// 监听连接关闭事件
ws.onclose = function () {
// 监听整个过程中websocket的状态
console.log('ws连接状态：' + ws.readyState);
reconnect();

}
// 监听并处理error事件
ws.onerror = function (error) {
console.log(error);
}
}
function reconnect() {
limitConnect ++;
console.log("重连第" + limitConnect + "次");
setTimeout(function(){
init();
},2000);

}
</script>
</html>