什么是WebSocket?

WebSocket 协议是基于 TCP 的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工 (full-duplex) 通信—允许服务器主动发送信息给客户端。

为什么需要WebSocket?

大家都知道以前客户端想知道服务端的处理进度，要不停地使用 Ajax 进行轮询，让浏览器隔个几秒就向服务器发一次请求，这对服务器压力较大。另外一种轮询就是采用 long poll 的方式，这就跟打电话差不多，没收到消息就一直不挂电话，也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回 response 给客户端，连接阶段一直是阻塞的。

而 WebSocket 解决了 HTTP 的这几个难题。当服务器完成协议升级后（ HTTP -> WebSocket ），服务端可以主动推送信息给客户端，解决了轮询造成的同步延迟问题。由于 WebSocket 只需要一次 HTTP 握手，服务端就能一直与客户端保持通信，直到关闭连接，这样就解决了服务器需要反复解析 HTTP 协议，减少了资源的开销。

现在通过 SpringBoot 集成 WebSocket 来实现前后端通信。

集成 WebSocket 实现前后端通信

项目代码结构图

依赖导入

SpringBoot2.0 对 WebSocket 的支持简直太棒了，直接就有包可以引入。

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

配置 WebSocketConfig

启用WebSocket的支持也是很简单，将ServerEndpointExporter对象注入到容器中。

package com.tuhu.websocketsample.configuration;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
@Configuration
public class WebSocketConfig {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

WebSocket 服务端 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。直接 @ServerEndpoint("/websocket") 、@Component 启用即可，然后在里面实现@OnOpen , @onClose ,@onMessage等方法

package com.tuhu.websocketsample.controller;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

@Component
@ServerEndpoint("/websocket/{sid}")
@Slf4j
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<>();
    /**
     * 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);
        //在线数加1
        addOnlineCount();
        log.info("有新窗口开始监听:"+sid+",当前在线人数为" + getOnlineCount());
        this.sid=sid;
        try {
            sendMessage("连接成功");
        } catch (IOException e) {
            log.error("websocket IO异常");
        }
    }
    /**
     * 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();
        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--;
    }
}

消息推送

至于推送新信息，可以再自己的 Controller 写个方法调用 WebSocketServer.sendInfo() 即可

package com.tuhu.websocketsample.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import java.io.IOException;

@RestController
@RequestMapping("/checkcenter")
public class CheckCenterController {
    /**
     * 页面请求
     * @param cid
     * @return
     */
    @GetMapping("/socket/{cid}")
    public ModelAndView socket(@PathVariable String cid) {
        ModelAndView mav=new ModelAndView("/socket");
        mav.addObject("cid", cid);
        return mav;
    }
    /**
     * 推送数据接口
     * @param cid
     * @param message
     * @return
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/socket/push/{cid}")
    public String pushToWeb(@PathVariable String cid,String message) {
        try {
            WebSocketServer.sendInfo(message,cid);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "error:"+cid+"#"+e.getMessage();
        }
        return "success:"+cid;
    }

}

页面发起socket请求

然后在页面用js代码调用 socket，当然，太古老的浏览器是不行的，一般新的浏览器或者谷歌浏览器是没问题的。还有一点，记得协议是ws的哦。直接在浏览器控制台开启连接。

var socket;  
    if(typeof(WebSocket) == "undefined") {  
        console.log("您的浏览器不支持WebSocket");  
    }else{  
        console.log("您的浏览器支持WebSocket");  
        	//实现化WebSocket对象，指定要连接的服务器地址与端口  建立连接
            socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20");  
            //打开事件
            socket.onopen = function() {  
                console.log("Socket 已打开");  
                //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
            };  
            //获得消息事件
            socket.onmessage = function(msg) {  
                console.log(msg.data);  
                //发现消息进入    开始处理前端触发逻辑
            };  
            //关闭事件
            socket.onclose = function() {  
                console.log("Socket已关闭");  
            };  
            //发生了错误事件
            socket.onerror = function() {  
                alert("Socket发生了错误");  
                //此时可以尝试刷新页面
            }  
            //离开页面时，关闭socket
            //jquery1.8中已经被废弃，3.0中已经移除
            // $(window).unload(function(){
            //     socket.close();
            //});
    }

运行效果

现在可以在浏览器开启连接，通过客户端调用接口服务端就可以向浏览器发送消息。

现在打开两个页面开启两个连接：

socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/20") ；
socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/websocket/22") ;

向前端推送数据：

可以看到服务端已经将消息推送给了客户端

而客户端也收到了消息

先打开页面，指定cid，启用socket接收，然后再另一个页面调用刚才Controller封装的推送信息的方法到这个cid的socket，即可向前端推送消息。

后续

serverEndpointExporter 错误

org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name ‘serverEndpointExporter’ defined in class path resource [com/xxx/WebSocketConfig.class]: Invocation of init method failed; nested exception is java.lang.IllegalStateException: javax.websocket.server.ServerContainer not available

如果 tomcat 部署一直报这个错，请移除 WebSocketConfig 中 @Bean ServerEndpointExporter 的注入。

ServerEndpointExporter 是由 Spring 官方提供的标准实现，用于扫描 ServerEndpointConfig 配置类和@ServerEndpoint 注解实例。使用规则也很简单：

1、如果使用默认的嵌入式容器比如Tomcat 则必须手工在上下文提供ServerEndpointExporter。

2、如果使用外部容器部署war包，则不需要提供提供ServerEndpointExporter，因为此时SpringBoot默认将扫描服务端的行为交给外部容器处理，所以线上部署的时候要把WebSocketConfig中这段注入bean的代码注掉。