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SpringBoot集成WebSocket实现后台向前端推送信息

作者：242030

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,所以本文记录了SpringBoot集成WebSocket实现后台向前端推送信息的操作,需要的朋友可以参考下

SpringBoot 集成 WebSocket，实现后台向前端推送信息

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。

1、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。

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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。

2、使用步骤

2.1 添加依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.0</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>springboot-websocket</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot-websocket</name>
    <description>springboot-websocket</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

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

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

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

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.10</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
            <version>1.7.25</version>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

2.2 启用Springboot对WebSocket的支持

package com.example.websocket;

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();
    }
}

2.3 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。

下面是具体业务代码：

package com.example.websocket;

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.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

/**
 * @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<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer>();
    //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;
        //加入set中
        webSocketSet.add(this);
        this.sid = sid;
        //在线数加1
        addOnlineCount();
        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() {
        //从set中删除
        webSocketSet.remove(this);
        //在线数减1
        subOnlineCount();
        //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<WebSocketServer> getWebSocketSet() {
        return webSocketSet;
    }
}

配置文件

spring.web.resources.static-locations=classpath:/static

2.4 测试Controller

package com.example.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

@Controller
public class IndexController {
    @RequestMapping("/index")
    public String index() {
        return "index.html";
    }
}

2.5 启动类

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }

}

2.6 测试页面index.html

<!DOCTYPE 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>
<h1>Welcome</h1>

<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://127.0.0.1:8080/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 + "&#13;");
    }
</script>

</html>

2.7 结果展示

启动浏览器窗口访问：http://localhost:8080/index

后台出现：

2022-08-16 18:18:11.931 INFO 796 --- [nio-8080-exec-3] com.example.websocket.WebSocketServer : 有新窗口开始监听:100,当前在线人数为:1

多次访问：

2022-08-16 18:18:11.931  INFO 796 --- [nio-8080-exec-3] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有新窗口开始监听:100,当前在线人数为:1
2022-08-16 18:19:27.054  INFO 796 --- [nio-8080-exec-6] com.example.websocket.WebSocketServer    : 释放的sid为：100
2022-08-16 18:19:27.055  INFO 796 --- [nio-8080-exec-6] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有一连接关闭！当前在线人数为0
2022-08-16 18:19:27.107  INFO 796 --- [nio-8080-exec-9] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有新窗口开始监听:100,当前在线人数为:1
2022-08-16 18:19:28.332  INFO 796 --- [io-8080-exec-10] com.example.websocket.WebSocketServer    : 释放的sid为：100
2022-08-16 18:19:28.332  INFO 796 --- [io-8080-exec-10] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有一连接关闭！当前在线人数为0
2022-08-16 18:19:28.383  INFO 796 --- [nio-8080-exec-3] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有新窗口开始监听:100,当前在线人数为:1
2022-08-16 18:19:29.811  INFO 796 --- [nio-8080-exec-4] com.example.websocket.WebSocketServer    : 释放的sid为：100
2022-08-16 18:19:29.811  INFO 796 --- [nio-8080-exec-4] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有一连接关闭！当前在线人数为0
2022-08-16 18:19:29.860  INFO 796 --- [nio-8080-exec-7] com.example.websocket.WebSocketServer    : 有新窗口开始监听:100,当前在线人数为:1

前台显示：

在这里插入图片描述

发送消息：

在这里插入图片描述

后台显示：

2022-08-16 18:21:58.602  INFO 796 --- [nio-8080-exec-4] com.example.websocket.WebSocketServer    : 收到来自窗口100的信息:{"msg":"hello world"}
2022-08-16 18:22:03.098  INFO 796 --- [nio-8080-exec-5] com.example.websocket.WebSocketServer    : 收到来自窗口100的信息:{"msg":"hihao"}

3、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：如下所示：

@Component
@Slf4j
@Service
@ServerEndpoint("/api/websocket/{sid}")
public class WebSocketServer {
    // 静态初始化用到的Service
    public static IDetRecordService detRecordService;
}

还需要做如下配置：

@Configuration
public class WebSocketConfig {

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }

    @Autowired
    // 提前注入Spring
    private void setRedisService(IDetRecordService iDetRecordService){
        WebSocketServer.detRecordService= iDetRecordService;
    }
}

以上就是SpringBoot集成WebSocket实现后台向前端推送信息的详细内容，更多关于SpringBoot WebSocket推送消息的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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