SpringBoot集成WebSocket，实现后台向前端推送信息
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前言
在一次项目开发中，使用到了Netty网络应用框架，以及MQTT进行消息数据的收发，这其中需要后台来将获取到的消息主动推送给前端，于是就使用到了MQTT，特此记录一下。
一、什么是websocket？
WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了客户端与服务器全双工通信，学过计算机网络都知道，既然是全双工，就说明了服务器可以主动发送信息给客户端。这与我们的推送技术或者是多人在线聊天的功能不谋而合。
为什么不使用HTTP 协议呢？这是因为HTTP是单工通信，通信只能由客户端发起，客户端请求一下，服务器处理一下，这就太麻烦了。于是websocket应运而生。
从 HTTP 到 HTTP/3 的发展简史
下面我们就直接开始使用Springboot开始整合。以下案例都在我自己的电脑上测试成功，你可以根据自己的功能进行修改即可。我的项目结构如下：
二、使用步骤
1.添加依赖
Maven依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocketartifactId>
dependency>
2.启用Springboot对WebSocket的支持
启用WebSocket的支持也是很简单，几句代码搞定：
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
/**
* @ Description: 开启WebSocket支持
*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
3.核心配置：WebSocketServer
因为WebSocket是类似客户端服务端的形式(采用ws协议)，那么这里的WebSocketServer其实就相当于一个ws协议的Controller
@ 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 新建一个ConcurrentHashMap webSocketMap 用于接收当前userId的WebSocket，方便传递之间对userId进行推送消息。
下面是具体业务代码：
package cc.mrbird.febs.external.webScoket;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.update.UpdateWrapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
/**
* Created with IntelliJ IDEA
* @ Description:
* @ 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
*/
@Component
@Slf4j
@Service
@ServerEndpoint("/api/websocket/{sid}")
public class WebSocketServer {
//静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。
private static int onlineCount = 0;
//concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。
private static CopyOnWriteArraySet webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet();
//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sid
private String sid = "";
/**
* 连接建立成功调用的方法
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam("sid") String sid) {
this.session = session;
webSocketSet.add(this); //加入set中
this.sid = sid;
addOnlineCount(); //在线数加1
try {
sendMessage("conn_success");
log.info("有新窗口开始监听:" + sid + ",当前在线人数为:" + getOnlineCount());
} catch (IOException e) {
log.error("websocket IO Exception");
}
}
/**
* 连接关闭调用的方法
*/
@OnClose
public void onClose() {
webSocketSet.remove(this); //从set中删除
subOnlineCount(); //在线数减1
//断开连接情况下，更新主板占用情况为释放
log.info("释放的sid为："+sid);
//这里写你 释放的时候，要处理的业务
log.info("有一连接关闭！当前在线人数为" + getOnlineCount());
}
/**
* 收到客户端消息后调用的方法
* @ Param message 客户端发送过来的消息
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message, Session session) {
log.info("收到来自窗口" + sid + "的信息:" + message);
//群发消息
for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
try {
item.sendMessage(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* @ Param session
* @ Param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
log.error("发生错误");
error.printStackTrace();
}
/**
* 实现服务器主动推送
*/
public void sendMessage(String message) throws IOException {
this.session.getBasicRemote().sendText(message);
}
/**
* 群发自定义消息
*/
public static void sendInfo(String message, @PathParam("sid") String sid) throws IOException {
log.info("推送消息到窗口" + sid + "，推送内容:" + message);
for (WebSocketServer item : webSocketSet) {
try {
//这里可以设定只推送给这个sid的，为null则全部推送
if (sid == null) {
// item.sendMessage(message);
} else if (item.sid.equals(sid)) {
item.sendMessage(message);
}
} catch (IOException e) {
continue;
}
}
}
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}
public static synchronized void addOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount++;
}
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount--;
}
public static CopyOnWriteArraySet getWebSocketSet() {
return webSocketSet;
}
}
4.测试Controller
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
*
* @ Auther: 马超伟
* @ Date: 2020/06/16/14:38
* @ Description:
*/
@Controller("web_Scoket_system")
@RequestMapping("/api/socket")
public class SystemController {
//页面请求
@GetMapping("/index/{userId}")
public ModelAndView socket(@PathVariable String userId) {
ModelAndView mav = new ModelAndView("/socket1");
mav.addObject("userId", userId);
return mav;
}
//推送数据接口
@ResponseBody
@RequestMapping("/socket/push/{cid}")
public Map pushToWeb(@PathVariable String cid, String message) {
Map result = new HashMap<>();
try {
WebSocketServer.sendInfo(message, cid);
result.put("code", cid);
result.put("msg", message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
5.测试页面index.html
html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Java后端WebSocket的Tomcat实现title>
<script type="text/javascript" src="js/jquery.min.js">script>
head>
<body>
<div id="main" style="width: 1200px;height:800px;">div>
Welcome<br/><input id="text" type="text" />
<button onclick="send()">发送消息button>
<hr/>
<button onclick="closeWebSocket()">关闭WebSocket连接button>
<hr/>
<div id="message">div>
body>
<script type="text/javascript">
var websocket = null;
//判断当前浏览器是否支持WebSocket
if('WebSocket' in window) {
//改成你的地址
websocket = new WebSocket("ws://192.168.100.196:8082/api/websocket/100");
} else {
alert('当前浏览器 Not support websocket')
}
//连接发生错误的回调方法
websocket.onerror = function() {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接发生错误");
};
//连接成功建立的回调方法
websocket.onopen = function() {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接成功");
}
var U01data, Uidata, Usdata
//接收到消息的回调方法
websocket.onmessage = function(event) {
console.log(event);
setMessageInnerHTML(event);
setechart()
}
//连接关闭的回调方法
websocket.onclose = function() {
setMessageInnerHTML("WebSocket连接关闭");
}
//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() {
closeWebSocket();
}
//将消息显示在网页上
function setMessageInnerHTML(innerHTML) {
document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '
';
}
//关闭WebSocket连接
function closeWebSocket() {
websocket.close();
}
//发送消息
function send() {
var message = document.getElementById('text').value;
websocket.send('{"msg":"' + message + '"}');
setMessageInnerHTML(message + "
");
}
script>
html>
6.结果展示
后台：如果有连接请求
前台显示：
总结
这中间我遇到一个问题，就是说WebSocket启动的时候优先于spring容器，从而导致在WebSocketServer中调用业务Service会报空指针异常
所以需要在WebSocketServer中将所需要用到的service给静态初始化一下：如图所示：
还需要做如下配置：
作者 | 大树先生
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