spring-webflux5 使用websocket
创始人
2024-05-24 20:21:00
0

换做平常springboot程序中使用websocket的话是很简单的,只需要三步就能实现前后端的实时通讯。而在spring5中则更简单了,并且支持定点推送与全推送的灵活运用。在这里就分常规编程与响应式编程两种使用,进行记录下。

一、非响应式编码

1、引入WebSocket依赖

org.springframework.bootspring-boot-starter-websocket2.7.0

2、创建WebSocket配置类

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

websocket配置

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:39*/ @Configuration public class WebSocketConfig {/*** 用途: 用于全局检测websocket处理服务类* @author liaoyibin* @date 15:23 2023/2/10**/@Beanpublic ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {return new ServerEndpointExporter();} }

3、创建WebSocketServer

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 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> conns = new ConcurrentHashMap<>();private String sid = null;private String userId;/*** 连接成功后调用的方法* @param session* @param userId*/@OnOpenpublic void onOpen(Session session, @PathParam("userId") String userId) {this.sid = UUID.randomUUID().toString();this.userId = userId;clients.put(this.sid, session);Set 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*/@OnClosepublic 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(Object 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, Object noticeWebsocketResp) {if (!StringUtils.isEmpty(userId)) {String message = JSONObject.toJSONString(noticeWebsocketResp);Set clientSet = conns.get(userId);if (clientSet != null) {Iterator 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*/@OnMessagepublic 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*/@OnErrorpublic void onError(Throwable error) {log.info("错误");error.printStackTrace();}}

4、websocket消息发送

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

5、客户端接收服务端消息



SseEmitter


二、WebFlux 的使用栗子

WebFlux 本身就提供了对 WebSocket 协议的支持,处理 WebSocket 请求只需要对应的 handler 实现 WebSocketHandler 接口,每一个 WebSocket 都有一个关联的 WebSocketSession,包含了建立请求时的握手信息 HandshakeInfo,以及其它相关的信息。可以通过 session 的 receive() 方法来接收客户端的数据,通过 session 的 send() 方法向客户端发送数据。

1、简单案例

1.1、创建 WebSocket 服务处理类

@Component
public class DemoHandler implements WebSocketHandler {public Mono handle(WebSocketSession session) {return session.send(session.receive().map(msg -> session.textMessage("推送消息: -> " + msg.getPayloadAsText())));}
}

1.2、创建WebSocket 映射规则配置

@Configuration
public class WebSocketConfiguration {@Beanpublic HandlerMapping webSocketMapping(DemoHandler demoHandler) {final Map map = new HashMap<>(1);//这个就是当前websocket交互的路由topicmap.put("/echo", demoHandler);/***  websocket收到请求后还需要协议升级的过程,之后才是 handler 的执行。*  因此我们使用 SimpleUrlHandlerMapping 来添加映射**/final SimpleUrlHandlerMapping mapping = new SimpleUrlHandlerMapping();mapping.setOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);mapping.setUrlMap(map);return mapping;}@Beanpublic WebSocketHandlerAdapter handlerAdapter() {return new WebSocketHandlerAdapter();}
}

到这里消息的实时互动就完成了,客户端通过这个topic即可完成与服务端的连接。

2、进阶案例

从上面的例子不难看出,每接收一个请求后,就得在里面里面返回消息,后面就不能再给他发消息了。其次就是我们每次新添加或者删除一个消息的处理类Handler,就得每次去修改配置文件中的SimpleUrlHandlerMapping的UrlMap的内容,感觉不是很友好。

2.1、自定义路由映射注解

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** 

websocket映射路由注解定义

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:21*/ @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) public @interface WebSocketMapping {/*** websocket连接路由地址**/String value() default ""; }

2.2、自动映射配置

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;
import org.springframework.web.reactive.handler.SimpleUrlHandlerMapping;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketHandler;import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;/*** 

实现websocket自动注册映射规则服务

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:23*/ @Slf4j public class WebSocketMappingHandleMapping extends SimpleUrlHandlerMapping {/*** websocket自定义处理服务集合**/private Map handlerMap = new LinkedHashMap<>();@Overridepublic void initApplicationContext() throws BeansException {//使用注解标识的websocket处理服务类集合Map beanMap = obtainApplicationContext().getBeansWithAnnotation(WebSocketMapping.class);beanMap.values().forEach(bean -> {//过滤非websocket服务接口的定义使用if (!(bean instanceof WebSocketHandler)) {throw new RuntimeException(String.format("Controller [%s] doesn't implement WebSocketHandler interface.",bean.getClass().getName()));}WebSocketMapping annotation = AnnotationUtils.getAnnotation(bean.getClass(), WebSocketMapping.class);//webSocketMapping 映射到管理中handlerMap.put(Objects.requireNonNull(annotation).value(),(WebSocketHandler) bean);});super.setOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);super.setUrlMap(handlerMap);super.initApplicationContext();} }

2.3、定义WebSocket 操作助手类

import lombok.Getter;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketMessage;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketSession;
import reactor.core.publisher.FluxSink;/*** 

websocket发送助手类

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:17*/ @Getter public class WebSocketSender {/*** 待操作websocket连接会话**/private WebSocketSession session;/*** websocket响应堆栈操作API**/private FluxSink sink;public WebSocketSender(WebSocketSession session, FluxSink sink) {this.session = session;this.sink = sink;}/*** 用途:发送消息* @author liaoyibin* @date 11:19 2023/2/10* @params [data]* @param data 待发送数据**/public void sendData(String data) {sink.next(session.textMessage(data));} }

2.4、定义通用WebSocket 配置

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.reactive.HandlerMapping;
import org.springframework.web.reactive.socket.server.support.WebSocketHandlerAdapter;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** 

通用websocket连接服务

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:28*/ @Configuration @Slf4j public class CommonWebSocketConfiguration {@Beanpublic ConcurrentHashMap senderMap() {return new ConcurrentHashMap();}@Beanpublic HandlerMapping webSocketMapping() {return new WebSocketMappingHandleMapping();}@Beanpublic WebSocketHandlerAdapter handlerAdapter() {return new WebSocketHandlerAdapter();} }

2.5、业务使用定义

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.reactive.socket.HandshakeInfo;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketMessage;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketSession;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** 

微信公众号消息通知websocket处理服务

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 11:39*/ @Component @Slf4j @WebSocketMapping("/wechat/notice") public class WeChatNoticeHandle implements WebSocketHandler {/*** 所有websocket连接管理容器**/private ConcurrentHashMap senderMap;/*** 平台Token管理服务**/private final UserTokenManager userTokenManager;public WeChatNoticeHandle(ConcurrentHashMap senderMap, UserTokenManager userTokenManager) {this.senderMap = senderMap;this.userTokenManager = userTokenManager;}@Overridepublic Mono handle(WebSocketSession session) {HandshakeInfo handshakeInfo = session.getHandshakeInfo();//解析URL上的所有参数Map queryMap = JetHttpUtils.getQueryMap(handshakeInfo.getUri().getQuery());//当前用户登录TokenString token;//解析读取请求体上的token信息String query = session.getHandshakeInfo().getUri().getQuery();if (StringUtils.hasText(query) && query.contains(":X_Access_Token")) {token = HttpUtils.parseEncodedUrlParams(query).get(":X_Access_Token");} else if (session.getHandshakeInfo().getHeaders().containsKey("X-Access-Token")) {token = session.getHandshakeInfo().getHeaders().getFirst("X-Access-Token");} else {String paths = session.getHandshakeInfo().getUri().getPath();String[] path = paths.split("[/]");if (path.length == 0) {return Mono.empty();}token = path[path.length - 1];}//根据用户token获取用户信息return userTokenManager.getByToken(token).switchIfEmpty(Mono.defer(() -> {//客户端发送给服务端的消息处理Mono inputServer = session.receive().map(WebSocketMessage::getPayloadAsText).map(message -> {log.info("【非平台连接】websocket连接服务,收到来自客户端的消息:{}",message);return message;}).then();//服务端给客户端推送消息Mono outputClient = session.send(Flux.create(sink -> senderMap.put(queryMap.getOrDefault("userId","defaultId"),new WebSocketSender(session, sink))));return Mono.zip(inputServer, outputClient).then(Mono.empty());})).map(UserToken::getUserId).flatMap(userId -> {//客户端发送给服务端的消息处理Mono inputServer = session.receive().map(WebSocketMessage::getPayloadAsText).map(message -> {log.info("【微信公众号】websocket连接服务,收到来自客户端用户【{}】的消息:{}",userId,message);return message;}).then();//服务端给客户端推送消息Mono outputClient = session.send(Flux.create(sink -> senderMap.put(token, new WebSocketSender(session, sink))));return Mono.zip(inputServer, outputClient).then();});} }

2.6、webSocket 业务推送消息

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.Optional;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** 

websocket连接与消息推送测试

** @author lyb 2045165565@qq.com* @createDate 2023/2/10 14:16*/ @RestController @Authorize(ignore = true) @RequestMapping("/websocket") public class WebSocketTestController {@Autowiredprivate ConcurrentHashMap senderMap;/*** 用途:测试websocket消息推送* @author liaoyibin* @date 14:20 2023/2/10* @params [userId, data]* @param userId 用户ID* @param data 推送数据**/@RequestMapping("/send")public Mono sendMessage(@RequestParam String userId, @RequestParam String data) {WebSocketSender sender = senderMap.get(userId);if (Optional.ofNullable(sender).isPresent()) {sender.sendData(data);String message = String.format("Message '%s' sent to connection: %s.", data, userId);return Mono.just(message);}return Mono.just(String.format("Connection of id '%s' doesn't exist", userId));} }

2.7、附图

客户端建立连接:

服务端收到客户端消息:

服务端推送消息给客户端:

客户端收到服务端的消息:

三、拓展小结

1、WebSocketSession 方法说明

WebSocket 的处理,主要是通过 session 完成对两个数据流的操作,一个是客户端发给服务器的数据流,一个是服务器发给客户端的数据流:

WebSocketSession 方法

描述

Flux receive()

接收来自客户端的数据流,当连接关闭时数据流结束。

Mono send(Publisher)

向客户端发送数据流,当数据流结束时,往客户端的写操作也会随之结束,此时返回的 Mono 会发出一个完成信号。

2、WebSocketHandler 流说明

在 WebSocketHandler 中,最后应该将两个数据流的处理结果整合成一个信号流,并返回一个 Mono 用于表明处理是否结束。我们分别为两个流定义处理的逻辑:

对于输出流:服务器每秒向客户端发送一个数字;

对于输入流:每当收到客户端消息时,就打印到标准输出

Mono input = session.receive().map(WebSocketMessage::getPayloadAsText).map(msg -> id + ": " + msg).doOnNext(System.out::println).then();Mono output = session.send(Flux.create(sink -> senderMap.put(id, new WebSocketSender(session, sink))));

这两个处理逻辑互相独立,它们之间没有先后关系,操作执行完之后都是返回一个 Mono,我们可以使用 WebFlux 中的 Mono.zip() 方法将其整合成一个流进行返回。

@Overridepublic Mono handle(WebSocketSession session) {Mono input = session.receive().map(WebSocketMessage::getPayloadAsText).map(msg -> id + ": " + msg).doOnNext(System.out::println).then();Mono output = session.send(Flux.create(sink -> senderMap.put(id, new WebSocketSender(session, sink))));/*** Mono.zip() 会将多个 Mono 合并为一个新的 Mono,* 任何一个 Mono 产生 error 或 complete 都会导致合并后的 Mono* 也随之产生 error 或 complete,此时其它的 Mono 则会被执行取消操作。*/return Mono.zip(input, output).then();}

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