04.18为什么使用WebSocket
WebSocket是一种协议,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通信,允许服务器主动发送信息给客户端。那么为什么要去使用webSocket呢,因为普遍的web项目或者http协议都是由客服端发起,后端响应数据并返回。但是这样会存在一个问题,如果后台的数据刷新了,而前端还在查看旧的数据。这时一定要重新由客户端发起才能达到刷新数据的效果。
我参考了该博主的帖子很详细的说明了websocket的demo制作过程。
使用WebSocket步骤
1.导入Maven依赖
<!-- websocket-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
2.添加配置文件
@Configuration //开启WebSocket支持
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter(){
return new ServerEndpointExporter();
}
}
3.WebSocketServer
WebSocketServer
是类似客户端服务单的形式(使用ws协议),其实也相当于是一个controller。使用注解@@ServerEndpoint("/imserver/{userId}")
、@Component
启用即可。连接之后使用OnOpen开启连接,前端也要点击调用之后加入到socket中。开启就意味着也要关闭连接,在刷新页面或者关闭页面时,就调用OnClose来关闭连接。使用onMessage来接收信息,sendMessage发送信息。
新建一个ConcurrentHashMap
webSocketMap 用于接收当前userId的WebSocket,方便IM之间对userId进行推送消息。单机版本的实现就基本完成了,如果要使用集群版就要涉及到sql或者redis等缓存工具存储和处理了。并改造对应的sendMessage方法。
/**
* 因为ServerEndpoint涉及到多例模式,所以要是用this,将数据更新或发出*/
@ServerEndpoint("/imserver/{userId}")
@Component
public class WebSocketServer {
/**记录日志 使用的是*/
static Log log = LogFactory.get(WebSocketServer.class);
/**声明静态变量,用来记录当前在线连接数,设计成线程安全。*/
private static int onlineCount = 0;
/**concurrent包的线程安全,用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。*/
private static ConcurrentHashMap<String,WebSocketServer> webSocketMap = new ConcurrentHashMap<>();
/**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userId
*/
private String userId="";
声明有关在线人数的方法,使用同步锁,这样就保证只会有一个进程在操作人数。有人open 就记录人数加一,有人close人数就减一,只要检测到人数的变化,就在日志中输出。
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount; //记录在线人数
}
public static synchronized void addOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount++; //每次调用 人数加一
}
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount--; //每次调用 人数减一
}
通过@OnOpen开启。因为websocket涉及到多例,也就是多个线程调用此方法,所以使用this关键字来确保是同一个客户端在操作。传入的id如果已经包含了,就从map中移除,重新加入新的。反之则添加在线人数。并打印日志,当前在线人数。
@OnOpen
public void OnOpen(Session session, @PathParam("userId")String userId){
this.session = session;
this.userId = userId;
if(webSocketMap.containsKey(userId)){
webSocketMap.remove(userId);
//加入map中
webSocketMap.put(userId,this);
}else{
//加入map中
webSocketMap.put(userId,this);
//在线数加1
addOnlineCount();
}
log.info("用户连接:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
try {
sendMessage("连接成功");
} catch (IOException e) {
log.error("用户:"+userId+",网络异常!!!!!!");
}
}
关闭时调用的方法,从map从移除id。并打印日志。
@OnClose
public void onClose() {
if(webSocketMap.containsKey(userId)){
webSocketMap.remove(userId);
//从map中删除
subOnlineCount();
}
log.info("用户退出:"+userId+",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
}
收到客户端的消息后调用的方法,首先打印日志,将谁发起的id和发出的信息打印。然后判断发送的消息是否不为空。不为空的话就使用fastjson解析数据。将信息转换成object类型,(此时message包含接收人和具体信息)并且把发送人也添加到object中,最后继续判断接收人的id是否是在线的,在线的才进行发送信息的请求,不在线就返回日志不在该服务器上。最后抛一下异常。
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
log.info("用户消息:"+userId+",报文:"+message);
//可以群发消息
//消息保存到数据库、redis
if(StringUtils.isNotBlank(message)){
try {
//解析发送的报文
JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(message);
//追加发送人(防止串改)
jsonObject.put("fromUserId",this.userId);
String toUserId=jsonObject.getString("toUserId");
//传送给对应toUserId用户的websocket
if(StringUtils.isNotBlank(toUserId)&&webSocketMap.containsKey(toUserId)){
webSocketMap.get(toUserId).sendMessage(jsonObject.toJSONString());
}else{
log.error("请求的userId:"+toUserId+"不在该服务器上");
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
然后也会存在断网,连接不上的情况,我们就要调用OnError方法,在日志中打印
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
log.error("用户错误:"+this.userId+",原因:"+error.getMessage());
error.printStackTrace();
}
发送信息的方法,就是onmessage或者连接时给客户端提醒,控制台打印。
public void sendMessage(String message) throws IOException {
this.session.getBasicRemote().sendText(message);
}
最后比较关键的是后台发向前台的信息,也是核心功能之一,虽然实现的只是简单的一对一的模式,通过id,信息往前台发送信息,消息直接呈现到客户端口。
/**
* 发送自定义消息 后台->前台
* */
public static void sendInfo(String message, @PathParam("userId") String userId) throws IOException {
log.info("发送消息到:"+userId+",讯息:"+message);
if(StringUtils.isNotBlank(userId)&&webSocketMap.containsKey(userId)){
webSocketMap.get(userId).sendMessage(message);
}else{
log.error("用户"+userId+",不在线!");
}
}
4.DemoController
最后简单的使用控制层做个请求
@RestController
public class DemoController {
@GetMapping("index")
public ResponseEntity<String> index(){
return ResponseEntity.ok("请求成功");
}
//请求到主页,这个是使用freemarker解析ModelAndView,生成的页面
@GetMapping("page")
public ModelAndView page(){
return new ModelAndView("websocket");
}
//后台->前台信息的请求
@RequestMapping("/push/{toUserId}")
public ResponseEntity<String> pushToWeb(String message, @PathVariable("toUserId")String toUserId) throws IOException {
WebSocketServer.sendInfo(message,toUserId);
return ResponseEntity.ok("MSG SEND SUCCESS");
}
}
5.前台页面
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>websocket通讯</title>
</head>
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.js"></script>
<script>
var socket;
function openSocket() {
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
//等同于socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/xxxx/im/25");
//var socketUrl="${request.contextPath}/im/"+$("#userId").val();
//var socketUrl="http://localhost:8080/demo/imserver/"+$("#userId").val();
var socketUrl="http://localhost:8080/demo/imserver/"+$("#userId").val();
socketUrl=socketUrl.replace("https","ws").replace("http","ws");
console.log(socketUrl);
if(socket!=null){
socket.close();
socket=null;
}
socket = new WebSocket(socketUrl);
//打开事件
socket.onopen = function() {
console.log("websocket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("websocket已关闭");
};
//发生了错误事件
socket.onerror = function() {
console.log("websocket发生了错误");
}
}
}
function sendMessage() {
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");
console.log('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
socket.send('{"toUserId":"'+$("#toUserId").val()+'","contentText":"'+$("#contentText").val()+'"}');
}
}
</script>
<body>
<p>【userId】:<div><input id="userId" name="userId" type="text" value="10"></div>
<p>【toUserId】:<div><input id="toUserId" name="toUserId" type="text" value="20"></div>
<p>【toUserId】:<div><input id="contentText" name="contentText" type="text" value="hello websocket"></div>
<p>【操作】:<div><a onclick="openSocket()">开启socket</a></div>
<p>【操作】:<div><a onclick="sendMessage()">发送消息</a></div>
</body>
</html>
6.测试效果
首先开启2个客户端,分别写上两个不同的id之间相互通信,都开启websocket:
我们用id为10的向20的发送一条消息,然后在20的客户端查看收到的信息:
可以看到成功的发起了10与20之间的通信。并且发送之后可以看到两边的id。发送者也会收到一条自己发出的讯息,而接收者则是看到由谁发出,发给谁的信息以及信息内容。最后使用postman测试一下后台发送到客户端的信息
最后看一下idea中控制台日志中的信息:
可以清晰的看到谁发出信息和后台发送信息。至此完成websocket的简单demo。
04.20基于WebSocket实现的stomp发布订阅
首先,STOMP是websocket协议的一种实现方式,Streaming Text Orientated Message Protocol,是流文本定向消息协议。它提供了一个可互操作的连接格式,允许STOMP客服端与任意STOMP消息代理(Broker)进行交互。
我参考了该博主的文章
使用STOMP技术步骤
1.导入依赖,配置文件
之前做过类似的步骤,STOMP也是websocket包下的。只是配置文件略有变化,同样注册成@Configuration,让spring识别成配置类。并且开启messageBroker代理的注解。然后去实现重写broker接口中的方法,最主要的两个,一个是实现订阅的队列,另一个开启endpoint,让前端页面启动时就能通过连接到STOMP端口中。
@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {
@Override
public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry config){
// 注册topic实现广播,user实现点对点, alone 点对点,mass群发 也是一种广播
config.enableSimpleBroker("/topic","/user","/alone","/mass");
}
@Override
public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
//注册两个STOMP的endpoint,分别用于广播和点对点
//广播类型,后端->前端
registry.addEndpoint("/publicServer").setAllowedOriginPatterns("*").withSockJS();
//点对点类型 客户端之间 有单独alone 也有 mass 群发
//注册STOMP的endpoint,并指定使用SockJS协议,原使用setAllowedOrigin,但根据不同的boot版本,改用setAllowedOriginPatterns,都是用来解决跨域的问题 前端->前端
registry.addEndpoint("/privateServer").setAllowedOriginPatterns("*").withSockJS();
}
}
2.创建实体类
使用了2个实体类,一个用来接收发送请求的页面信息,另一个接收返回给前端页面。
@Data
public class ChatRoomRequest {
private String userId;
private String name;
private String chatValue;
}
@Data
public class ChatRoomResponse {
private String userId;
private String name;
private String chatValue;
}
3.ChatRoomController
制作一个controller专门使用springboot封装好的SimpMessagingTemplate
来调用convertAndSendToUser()
实现往指定的userId,指定的订阅队列,传递的消息。这样的形式发送信息。当然,还有特殊的注解@MessageMapping,意思就是该消息发送到哪个订阅队列中。与@SendTo效果一样,如果一起使用,信息会传递两次。
至于为什么mass中不用实例中的方法,因为发出的讯息大家都看的到,不用加上限制条件。
@Controller
public class ChatRoomController {
@Autowired
public SimpMessagingTemplate template;
@GetMapping("/chatroom")
public String chatroom (){
return "chatroom";
}
//群发
//@MessageMapping("/mass") 向/mass这个订阅路径发送信息,与sendTo /mass效果一致。
//SendTo 发送至 Broker 下的指定订阅路径
@SendTo("/mass")
public ChatRoomResponse mass(ChatRoomRequest chatRoomRequest){
//方法用于群发测试
System.out.println("name = " + chatRoomRequest.getName());
System.out.println("chatValue = " + chatRoomRequest.getChatValue());
ChatRoomResponse response=new ChatRoomResponse();
response.setName(chatRoomRequest.getName());
response.setChatValue(chatRoomRequest.getChatValue());
return response;
}
//单独聊天
@MessageMapping("/alone")
public ChatRoomResponse alone(ChatRoomRequest chatRoomRequest){
//方法用于一对一测试
System.out.println("userId = " + chatRoomRequest.getUserId());
System.out.println("name = " + chatRoomRequest.getName());
System.out.println("chatValue = " + chatRoomRequest.getChatValue());
ChatRoomResponse response=new ChatRoomResponse();
//response.setUserId(chatRoomRequest.getUserId());
response.setName(chatRoomRequest.getName());
response.setChatValue(chatRoomRequest.getChatValue());
this.template.convertAndSendToUser(chatRoomRequest.getUserId()+"","/alone",response);
return response;
}
}
4.前端页面(重点)
(2改版),添加了取消订阅的功能。
因为使用的STOMP.js触发STOMP服务,所以要在前端启用stompClient,连接到上述我们定义好的两种endpoint其中一个。然后订阅相应的队列,再调用对应的controller中的方法完成交互。再一个就是,启动页面之后,自动订阅/mass,相当于加入群聊。这样大家发送的消息,只要是连接了STOMP的都能收到群聊中的消息。然后就是选择完角色之后会默认先订阅自己的ID下的/alone。去私聊其他人的时候就会往对应ID下的/alone队列发送消息,这样就能保证你发送的消息,对应ID(select中的选项)下的人能收到消息。
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>群聊版</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" th:href="@{/css/chatroom.css}">
<script th:src="@{https://cdn.bootcss.com/sockjs-client/1.1.4/sockjs.min.js}"></script>
<script th:src="@{https://cdn.bootcss.com/stomp.js/2.3.3/stomp.min.js}"></script>
<script th:src="@{https://code.jquery.com/jquery-3.2.0.min.js}"
integrity="sha256-JAW99MJVpJBGcbzEuXk4Az05s/XyDdBomFqNlM3ic+I=" crossorigin="anonymous"></script>
</head>
<body>
<div>
<div style="float:left;width:40%">
<p>请选择你是谁:</p>
<select id="selectName" onchange="sendAloneUser();">
<option value="1">请选择</option>
<option value="aa">AA</option>
<option value="bb">BB</option>
<option value="cc">CC</option>
<option value="dd">DD</option>
<option value="ee">EE</option>
</select>
<div class="chatWindow">
<p style="color:darkgrey">群聊:</p>
<section id="chatRecord" class="chatRecord">
<p id="titleval" style="color:#CD2626;"></p>
</section>
<section class="sendWindow">
<textarea name="sendChatValue" id="sendChatValue" class="sendChatValue"></textarea>
<input type="button" name="sendMessage" id="sendMessage" class="sendMessage" onclick="sendMassMessage()" value="发送">
</section>
</div>
<div style="margin-left:60px;margin-top:5px;">
<input type="button" name="unSubscribe" onclick="unSubscribe()" value="退出群聊">
</div>
</div>
<div style="float:right; width:40%">
<p>请选择你要发给谁:</p>
<select id="selectName2">
<option value="1">请选择</option>
<option value="aa">AA</option>
<option value="bb">BB</option>
<option value="cc">CC</option>
<option value="dd">DD</option>
<option value="ee">EE</option>
</select>
<div class="chatWindow">
<p style="color:darkgrey">单独聊:</p>
<section id="chatRecord2" class="chatRecord">
<p id="titleval" style="color:#CD2626;"></p>
</section>
<section class="sendWindow">
<textarea name="sendChatValue2" id="sendChatValue2" class="sendChatValue"></textarea>
<input type="button" name="sendMessage" id="sendMessage" class="sendMessage" onclick="sendAloneMessage()" value="发送">
</section>
</div>
</div>
</div>
<script>
var stompClient = null;
//加载完浏览器后 调用connect(),打开双通道
$(function(){
//打开双通道
connect()
})
//强制关闭浏览器 调用websocket.close(),进行正常关闭
window.onunload = function() {
disconnect()
}
//打开双通道
function connect(){
var socket = new SockJS('http://localhost:8080/privateServer'); //连接SockJS的endpoint名称为"privateServer"
stompClient = Stomp.over(socket);//使用STMOP子协议的WebSocket客户端
stompClient.heartbeat.outgoing = 20000;
// client will send heartbeats every 20000ms
stompClient.heartbeat.incoming = 0;
stompClient.connect({},function(frame){//连接WebSocket服务端
console.log('Connected:' + frame);
//广播接收信息
stompTopic();
});
}
//关闭双通道
function disconnect(){
if(stompClient != null) {
stompClient.disconnect();
}
console.log("Disconnected");
}
//广播(一对多)选择自己是谁的时候就订阅了mass
function stompTopic(){
//通过stompClient.subscribe订阅/mass(群聊) 目标(destination)发送的消息(广播接收信息)
stompClient.subscribe('/mass',function(response){
var message=JSON.parse(response.body);
//展示广播的接收的内容接收
var response = $("#chatRecord");
response.append("<p><span>"+message.name+":</span><span>"+message.chatValue+"</span></p>");
});
}
//列队(一对一)
function stompQueue(){
var userId=$("#selectName").val();
alert("监听:"+userId)
//通过stompClient.subscribe订阅/user下 具体id的 目标(destination)发送的消息(队列接收信息)
stompClient.subscribe('/user/' + userId + '/alone',function(response){
var message=JSON.parse(response.body);
//展示一对一的接收的内容接收
var response = $("#chatRecord2");
response.append("<p><span>"+message.name+":</span><span>"+message.chatValue+"</span></p>");
});
}
//选择发送给谁的时候触发连接服务器
function sendAloneUser(){
stompQueue();
}
//退出群聊,退订/mass
function unSubscribe(){
stompClient.unsubscribe('sub-0');
console.log("取消订阅成功 -> destination: /mass");
}
//群发
function sendMassMessage(){
var postValue={};
var chatValue=$("#sendChatValue");
var userName=$("#selectName").val();
postValue.name=userName;
postValue.chatValue=chatValue.val();
if(userName==1||userName==null){
alert("请选择你是谁!");
return;
}
if(chatValue==""||userName==null){
alert("不能发送空消息!");
return;
}
stompClient.send("/mass",{},JSON.stringify(postValue));
chatValue.val("");
}
//单独发 私聊
function sendAloneMessage(){
var postValue={};
var chatValue=$("#sendChatValue2");
var userName=$("#selectName").val();
var sendToId=$("#selectName2").val();
var response = $("#chatRecord2");
postValue.name=userName;
postValue.chatValue=chatValue.val();
postValue.userId=sendToId;
if(userName==1||userName==null){
alert("请选择你是谁!");
return;
}
if(sendToId==1||sendToId==null){
alert("请选择你要发给谁!");
return;
}
if(chatValue==""||userName==null){
alert("不能发送空消息!");
return;
}
stompClient.send("/alone",{},JSON.stringify(postValue));
response.append("<p><span>"+userName+":</span><span>"+chatValue.val()+"</span></p>");
chatValue.val("");
}
</script>
</body>
</html>
5.测试效果
首先开启3个客户端,分别选好各自的角色:
可以看到启动页面之后,默认订阅了/mass。这样就会接收到群聊中的消息了。然后选完角色之后又会订阅自己的/alone
我们再测试一下群聊和私聊的效果
私聊效果
使用AA角色分别给BB和CC发布一条消息
然后切换到BB角色查看消息,可以看到发布给CC的消息,BB不会收到
这里可能会问,明明是发布到ID为bb,cc的/alone队列中,为什么自己也能看到呢?因为在触发调用之前,会先往自己的版块中发送同样的消息,这样也能识别自己发过的消息。
群聊效果
其实从私聊的效果图中就可以看到我在角色A发送的消息,B也收到了消息。因为A调用的controller是往/mass队列中发布消息,只要订阅了/mass的用户都能看到消息。
取消订阅
我们使用角色AA先发布一条消息,然后取消订阅,然后用其他角色发布群聊消息,回到A中看群聊部分
可以看到取消订阅后,的确收不到广播中的消息了。但是我采用的是死办法,在取消订阅中直接使用了/mass中的id取消订阅,由于我暂时还没吃透stomp中的函数,暂时先实现效果,后面再动态获取退订的id。
//退出群聊,退订/mass
function unSubscribe(){
stompClient.unsubscribe('sub-0');
console.log("取消订阅成功 -> destination: /mass");
}