Spring整合WebSocket

WebSocket,幹什麼用的?我們有了HTTP,爲什麼還要用WebSocket?很多同學都會有這樣的疑問。我們先來看一個場景,大家的手機裏都有微信,在微信中,只要有新的消息,這個聯繫人的前面就會有一個紅點,這個需求要怎麼實現呢?大家思考3秒鐘。哈哈,最簡單,最笨的方法就行客戶端輪詢,在微信的客戶端每隔一段時間(比如:1s或者2s),向服務端發送一個請求,查詢是否有新的消息,如果有消息就顯示紅點。這種方法是不是太笨了呢?每次都要客戶端去發起請求,難道就不能從服務端發起請求嗎?這樣客戶端不就省事了嗎。再看看股票軟件,每個股票的當前價格都是實時的,這我們怎麼做,每個一秒請求後臺查詢當前股票的價格嗎?這樣效率也太低了吧,而且時效性也很低。這就需要我們今天的主角WebSocket去實現了。

什麼是WebSocket

WebSocket協議,RFC 6455這個大家有興趣可以看看,太深,太底層。它是通過一個TCP連接,在客服端與服務端之間建立的一個全雙工、雙向的通信渠道。它是一個不同於HTTP的TCP協議,但是它通過HTTP工作。它的默認端口也是80和443,和HTTP是一樣的。

一個WebSocket的交互開始於一個HTTP請求,這是一個握手請求,這個請求中包含一個Upgrade請求頭,具體如下:

GET /spring-websocket-portfolio/portfolio HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Upgrade: websocket 
Connection: Upgrade 
Sec-WebSocket-Key: Uc9l9TMkWGbHFD2qnFHltg==
Sec-WebSocket-Protocol: v10.stomp, v11.stomp
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://localhost:8080

我們看到的第3行和第4行就是這個特殊的請求頭,既然包含了這個特殊的請求頭,那麼請求就要升級,升級成WebSocket請求。這個握手請求的響應也比較特殊,它的成功狀態碼是101,而不是HTTP的200,如下:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols 
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: 1qVdfYHU9hPOl4JYYNXF623Gzn0=
Sec-WebSocket-Protocol: v10.stomp

在這次成功的握手請求以後,在客戶端和服務端之間的socket被打開,客戶端和服務端可以進行消息的發送和接收。

程序實現

我們還是使用現在流程的SpringBoot去搭建我們的項目,在項目中,我們添加兩個依賴,如下:

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

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
  • spring-boot-starter-websocket,這是我們今天的主角,我們WebSocket的實現都依賴於這個jar包;
  • spring-boot-starter-thymeleaf,這只是起個輔助作用,在項目中要寫個頁面;

好了,基礎工作準備好了,下面進入最核心的代碼,先寫個WebSocketHandler,這個是用於在服務端接收和返回消息使用的。如下:

public class MyHandler extends TextWebSocketHandler {

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, 
                                     TextMessage message) throws Exception {
        String payload = message.getPayload();
        System.out.println("我接收到的消息:"+payload);

        String rtnMsg = "我回復了";

        for (int i=0;i<10;i++) {
            Thread.sleep(2000);
            session.sendMessage(new TextMessage(rtnMsg+i));
        }
        super.handleTextMessage(session, message);
    }
}
  • 我們創建一個MyHandler類,繼承TextWebSocketHandler類,這個類主要是處理文本的,當然也可以繼承其他的類,比如:處理二進制的BinaryWebSocketHandler;
  • 然後,我們實現handleTextMessage方法,這個方法有兩個參數,WebSocketSession和TextMessage,TextMessage是接收客戶端發來的消息。WebSocketSession用於設置WebSocket會話和向客戶端發送消息;
  • 在具體的方法實現中,我們調用TextMessage的getPayload方法,可以取出客戶端發送的消息;
  • 最後我們通過WebSocketSession的sendMessage方法向客戶端發送消息,這裏進行10次循環,每次循環我們間隔2秒;

好了,到這裏最核心的處理接收消息的方法,我們已經寫好了,然後我們將這個handler指定一個URL,如下:

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(myHandler(),"/websocket");
    }

    @Bean
    public MyHandler myHandler() {
        return new MyHandler();
    }
}
  • 首先,我們寫一個WebSocket的配置類WebSocketConfig去實現WebSocketConfigurer接口;
  • 由於這是一個配置類,所以在類上加上註解@Configuration,同時因爲要做WebSocket的配置,還要加上@EnableWebSocket這個註解;
  • 這個類要實現註冊WebSocketHandler的方法registerWebSocketHandlers,在這裏,我們將前面寫的Handler映射到/websocket這個URL;
  • 實例化前面寫的MyHandler這個類;

到這裏,WebSocket的服務端的內容就寫好了,接下來,我們再寫個簡單的頁面,在頁面中,使用js進行socket的調用,具體頁面內容如下:

<body>
    <div id="msg"></div>
    <script src="https://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js"></script>
    <script>
        var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket");
        socket.onopen = function() {
            socket.send("發送數據");
            console.log("數據發送中...");
        };
        socket.onmessage = function (evt){
            var received_msg = evt.data;
            $("#msg").append(received_msg+'<br>');
            console.log("數據已接收..."+received_msg);
        };

        socket.onclose = function(){
            // 關閉 websocket
            console.log("連接已關閉...");
        };
    </script>
</body>
  • 我們先寫個div,在這個div中展示服務端返回內容;
  • 引入jquery,主要進行div內容的操作;
  • 在第二個script中,我們進行websocket的連接,注意,協議名稱是ws,地址就是我們在WebSocketConfig中配置的地址;
  • 接下來就是onopen,onmessage,onclose方法,分別對應着socket打開,接收服務端消息和socket關閉的方法。我們在onmessage方法中,接收到服務端的消息,將其添加到div當中。

最後,我們再給這個html頁面寫個controller映射,如下:

@Controller
public class MyController {
    @RequestMapping("index")
    public String index() {
        return "index";
    }
}

這個就不過多解釋了,我們啓動一下應用,在瀏覽器中訪問一下這個html頁面吧。

如果使用以前輪詢的方法,我們需要在html頁面中,定時輪詢請求後臺。而現在,我們通過websocket,服務端可以向客戶端發送消息,大大提高了效率。

好了,通過Spring整合WebSocket就先給大家介紹到這裏了。

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