Springboot怎么实现WebSocket通信

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Springboot怎么实现WebSocket通信相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

上一篇文章分享了单机模式下,websocket的基本使用方法,但在实际的业务中,通常是不会这样使用的,大部项目都是分布式部署的,一个工程布署了多个服务节点,前端并不直接请求具体服务节点,而是先到nginx或其他代理服务器,通过nginx的负载均衡机制再转发到具体的服务节点。这种场景下,产生了几个问题:

第一,前端发起websocket连接时,是应该先连接到nginx,再由nginx转发到具体的节点?还是直接连接到具体的服务节点?

第二,nginx作为后端服务节点的代理者,nginx如何配置才能实现websocket协议的连接请求的转发?

第三,同一浏览器端发起的同一个websocket请求的session如何在多个服务节点之间实现共享?

这篇文章来和大家分享一下,实际业务开发中如何解决上述问题。

分布式场景下的websocket的工作流程

实际业务开发中,大部分项目都是采用前后端分离的开发方式和部署方式,对于http请求来说,通常是浏览器端作为客户端向服务器端发起http请求,http请求会先到nginx,经过nginx的负载均衡机制处理后,最终会把http请求转发到众多服务节点中的一个,完成业务逻辑处理后,把结果响应到客户端,客户端收到数据后渲染在浏览器中。

而对于websocket协议来说,分布式场景下的工作流程和http也比较类似,只是协议本身来说各有各的不同,前端浏览器在向服务器端发起websocket连接时,连接请求也是先到nginx上,由nginx来完转发,最终会有一个服务节点与浏览器端建立websocket连接;

浏览器端与服务器端建立websocket连接后,浏览器端和服务器端就之间操持了一个真正的长连接,浏览器端可以给服务器端发送消息,服务器端也可以给浏览器端发送消息了;

nginx与websocket

nginx从1.3版本开始是支持websocket协议的,虽然websocket协议与http协议不同,但是websocket建立连接前的握手与http是兼容的,HTTP升级机制使用Connection头Upgrade将连接从http升级到websocket;

如果nginx要实现分布式场景下websocket连接的转发,需要额外的配置,实现浏览器端和服务器端之间建立隧道,额外的配置即Upgrade的相关配置,nginx.conf的配置如下:


worker_processes  1;

events 
    worker_connections  1024;



http 
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;


    sendfile        on;
    
keepalive_timeout  65;

    upstream lezu
         #模拟的服务节点1
    server 127.0.0.1:8080 weight=1;
         #模拟的服务节点2
    server 127.0.0.1:8081 weight=1;
        

    server 
        listen       80;
        server_name  localhost;



        location / 
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://lezu;
        # 重点的两行配置
            # 将nginx的请求头从http升级到websocket.
              proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
              #进行nginx连接websocket
            proxy_set_header Connection "upgrade";
            
            

        

         error_page   500 502 503 504  /50x.html;
         location = /50x.html 
            root   html;
            

       

       

       
    


浏览器端在发起websocket连接请求时,请求的服务器端地址是nginx的代理地址,连接建立后的消息发送、接收以及连接关闭等具体的使用方法和单机模式下是一模一样的;

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
    <title>websocket测试</title>
    <meta charset="UTF-8">
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.1.1.min.js"></script>
</head>
<body>
<input type="button" name="" id="open" value="建立连接"/>
<input type="button" name="" id="close" value="关闭连接">
<input type="button" name="" id="send" value="发送信息">
<div id="message"></div>
</body>
<script type="text/javascript">
    var websocket = null;
    $("#open").click(function () 
        if (websocket != null) 
            if (websocket.readyState == 1) 
                throw "连接已建立!"
            
        
        //判断当前浏览器是否支持WebSocket
        if ('WebSocket' in window) 
            //nginx的代理地址
            websocket = new WebSocket("ws://172.18.229.61/websocket/gaox2");
         else 
            alert('Not support websocket')
        
        //连接发生错误的回调方法
        websocket.onerror = function () 
            document.getElementById('message').innerHTML += ("发生错误") + '<br/>';
        ;
        //连接成功建立的回调方法
        websocket.onopen = function (event) 
            document.getElementById('message').innerHTML += ("建立连接") + '<br/>';
            console.log("建立连接");
        
        //接收到消息的回调方法
        websocket.onmessage = function (event) 
            console.log(event.data);
            document.getElementById('message').innerHTML += event.data + '<br/>';
        
        //连接关闭的回调方法
        websocket.onclose = function () 
            document.getElementById('message').innerHTML += ("关闭连接") + '<br/>';
            console.log("关闭连接");
        
        //监听窗口关闭事件,当窗口关闭时,主动去关闭websocket连接,防止连接还没断开就关闭窗口,server端会抛异常。
        window.onbeforeunload = function () 
            alert("已关闭连接");
            websocket.close();
        
    )
    var i = 0;
    $("#send").click(function () 
        for (let j = 0; j < 100; j++) 
            i = i + 1;
            websocket.send("hello" + i);
        
    )
    $("#close").click(function () 
        websocket.close();
        i=0;
    )
</script>
</html>

session共享

通过nginx的关于websocket协议的相关配置后,浏览器端与服务器端一个具体的服务节点建立了websocket连接,但这里需要特别注意的是,如果服务器端主动发消息给浏览器端就会用到session,这个session是javax.websocket.Session,是不能序列化的,所以不能像http请求中把session放入到缓存中间件中来实现共享,这样就会出现下面的情况:两个浏览器端用户A和B可能会连接到两个不同的服务节点上,这个时候如果用户A想给用户B发一个消息就有问题了,用户A的websocket连接的session在服务节点1,用户B的websocket连接的session在服务节点2,session又是jvm级别的,无法实现共享,那么用户A和B之间是无法通信的。

解决这个问题的思路也很简单,实际上是没有太好的办法了,具体就是:

1、在上一篇文章里,浏览器端与服务器端成功建立websocket连接后,会把连接信息包含session缓存起来;

2、用户A的消息发送到服务器端的服务节点1时,服务节点1利用第三方的消息中间件的发布订阅模式,这里以redis为例,对其他节点广播该消息;

3、所有的服务节点都订阅这个主题的消息,收到订阅消息的服务节点,再根据消息的接收方身份标识查找接收方与服务器端的session,如果接收方与服务器端的连接没有中断,一定可以找到用户B与服务器端的websocke连接的session,找到之后就可以把消息发送给用户B了;

WebSocket业务场景

基于websocket的通信特点,大概的应用场景有:

1、在线聊天,实时消息发送;

2、视频弹幕实时更新;

3、重要通知、资讯的实时更新;

当然,实际的业务场景不止这些,有的场景需要考虑websocket session共享的问题,有的则不需要,但是在设计相关业务功能实现方案的时候,一定得考虑到websocket session共享的问题;

总结

至此,websocket的使用方法以及如何应用到实际的业务开发中的坑算是填平了。在这两篇文章的输出过程中,除了websocket本身,我get到了两点:

1、学习是一个循序渐进的过程,先学会基本使用,再深入研究更高级的用法,会比较容易且符合自然的思考逻辑;

2、任何一个相对比较新的东西,如果没有正式应用到生产的经验,则一定要根据实际业务场景反复思考、认证、测试,做出最合理的设计;

其实这篇文章还有另外一个坑未真,那就是只考虑了session共享的问题,还未考虑实际业务场景中高并发高可用情况下,websocket资源消耗与评估的问题,这个坑就靠开发和测试的同学在做压力测试的时候填上了。

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

往期精彩推荐vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目


https://chat.comsince.cn


https://gitee.com/comsince/vue-chat



vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目


飞享

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

该项目是飞享聊天系统客户端源码

基于universe-push的vue即时通讯web端实现,使用websocket进行消息通讯,支持文本,图片类型发送,支持实时音视频,支持音视频与android-chat客户端互通

项目截图

  • 消息提示

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

  • 文字消息

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

  • 图片消息

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

  • 视频消息

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项目演示

  • 请选择其中任何一个帐号密码进行登录即可

帐号:13800000000, 13800000001, 13800000002
密码:556677

版本规划

V1.0.0

  • 登录认证流程

  • 实现朋友列表展示,用户信息获取

  • 会话信息拉取,会话消息缓存

  • 纯文本消息通讯

  • 支持图片,视频消息展示

  • 群会话功能

V1.0.1

  • 增加全屏幕模式支持,点击用户头像即可切换

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

V1.0.2

  • 计划增加音视频聊天功能

  • 实现与android客户端音视频互通

语音通话

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

视频通话

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

V1.0.3

  • 增加好友搜索,好友添加功能,形成功能闭环

V1.0.4

  • 群组用户列表功能

V1.0.5

  • 增加websocket异步回调接口

  • 增加创建群组功能

  • 退出群聊

  • 撤回消息

  • 群组踢人与拉人

  • 修改群名称

vue+websocket+Springboot实现的即时通信开源项目

V1.0.6

  • 增加解散群组的功能

  • 优化群组退出与解散交互体验

  • 对于解散的群组与退出的群组,做删除会话处理

Build Setup

# install dependencies
npm install

# serve with hot reload at localhost:8080
npm run dev
# 运行请先检查如下配置:TCP服务配置,HTTPS配置,是否支持WSS,是否支持HTTPS,HTTP监听端口8081,HTTPS监听端口8443

# build for production with minification
npm run build

# build for production and view the bundle analyzer report
npm run build --report

For detailed explanation on how things work, checkout the guide and docs for vue-loader.

参考项目

  • Vue-chat

依赖组件

  • 常用的 vue 视频插件

  • 西瓜播放器

  • 图标Icon支持

推荐项目

  • vue-wechat

  • vue-chat

  • QRCodeLogin 说明二维码和密码登录的切换操作

开源协议

本项目使用非商业性署名协议Creative Commons Attribution Non Commercial 3.0 Unported



                  加锋哥微信 拉你进微信群扯淡^_^:


以上是关于Springboot怎么实现WebSocket通信的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

springboot整合websocket实现客户端与服务端通信

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SpringBoot + WebSocket实现简易聊天室

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