SpringBoot集成WebSocket，实现后台向前端推送信息

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。

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.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>      </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;/** * @ Auther: 马超伟 * @ Date: 2020/06/16/14:35 * @ Description: 开启WebSocket支持 */@Configurationpublic 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. * @ Auther: 马超伟 * @ Date: 2020/06/16/14:35 * @ 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;        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<WebSocketServer> 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<String,Object> 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

<!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>  <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 + '<br/>';  }  //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>

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：