Springboot+WebSocket实现消息推送

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。WebSocketAPI也被W3C定为标准。

WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
创建定时任务，实现定时向前端推送相关消息。
创建存放ws推送的参数缓存Map,定时任务获取参数，获取数据后推送。

引入依赖

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

开启WebSocket支持的配置类

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;/*** 功能描述:* 开启websocket支持*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {// 使用boot内置tomcat时需要注入此bean@Beanpublic ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {return new ServerEndpointExporter();}
}

WebSocketServer服务端

import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
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.ConcurrentHashMap;/*** 功能描述:* WebSocketServer服务端*/
// @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
// encoders = WebSocketCustomEncoding.class 是为了使用ws自己的推送Object消息对象(sendObject())时进行解码,通过Encoder 自定义规则（转换为JSON字符串）
@ServerEndpoint(value = "/websocket/{userId}",encoders = WebSocketCustomEncoding.class)
@Component
public class WebSocket {private final static Logger logger = LogManager.getLogger(WebSocket.class);/*** 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Map，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象*/public static ConcurrentHashMap<String, WebSocket> webSocketMap = new ConcurrentHashMap<>();/**** 功能描述:* concurrent包的线程安全Map，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象的参数体*/public static ConcurrentHashMap<String, PushParams> webSocketParamsMap = new ConcurrentHashMap<>();/*** 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;private String userId;/*** 连接建立成功调用的方法* onOpen 和 onClose 方法分别被@OnOpen和@OnClose 所注解。他们定义了当一个新用户连接和断开的时候所调用的方法。*/@OnOpenpublic void onOpen(Session session, @PathParam("userId") String userId) {this.session = session;this.userId = userId;//加入mapwebSocketMap.put(userId, this);addOnlineCount();           //在线数加1logger.info("用户{}连接成功,当前在线人数为{}", userId, getOnlineCount());try {sendMessage(String.valueOf(this.session.getQueryString()));} catch (IOException e) {logger.error("IO异常");}}/*** 连接关闭调用的方法*/@OnClosepublic void onClose() {//从map中删除webSocketMap.remove(userId);subOnlineCount();           //在线数减1logger.info("用户{}关闭连接！当前在线人数为{}", userId, getOnlineCount());}/*** 收到客户端消息后调用的方法* onMessage 方法被@OnMessage所注解。这个注解定义了当服务器接收到客户端发送的消息时所调用的方法。* @param message 客户端发送过来的消息*/@OnMessagepublic void onMessage(String message, Session session) {logger.info("来自客户端用户：{} 消息:{}",userId, message);//群发消息/*for (String item : webSocketMap.keySet()) {try {webSocketMap.get(item).sendMessage(message);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}*/}/*** 发生错误时调用** @OnError*/@OnErrorpublic void onError(Session session, Throwable error) {logger.error("用户错误:" + this.userId + ",原因:" + error.getMessage());error.printStackTrace();}/*** 向客户端发送消息*/public void sendMessage(String message) throws IOException {this.session.getBasicRemote().sendText(message);//this.session.getAsyncRemote().sendText(message);}/*** 向客户端发送消息*/public void sendMessage(Object message) throws IOException, EncodeException {this.session.getBasicRemote().sendObject(message);//this.session.getAsyncRemote().sendText(message);}/*** 通过userId向客户端发送消息*/public void sendMessageByUserId(String userId, String message) throws IOException {logger.info("服务端发送消息到{},消息：{}",userId,message);if(StringUtils.isNotBlank(userId)&&webSocketMap.containsKey(userId)){webSocketMap.get(userId).sendMessage(message);}else{logger.error("用户{}不在线",userId);}}/*** 通过userId向客户端发送消息*/public void sendMessageByUserId(String userId, Object message) throws IOException, EncodeException {logger.info("服务端发送消息到{},消息：{}",userId,message);if(StringUtils.isNotBlank(userId)&&webSocketMap.containsKey(userId)){webSocketMap.get(userId).sendMessage(message);}else{logger.error("用户{}不在线",userId);}}/*** 通过userId更新缓存的参数*/public void changeParamsByUserId(String userId, PushParams pushParams) throws IOException, EncodeException {logger.info("ws用户{}请求参数更新,参数：{}",userId,pushParams.toString());webSocketParamsMap.put(userId,pushParams);}/*** 群发自定义消息*/public static void sendInfo(String message) throws IOException {for (String item : webSocketMap.keySet()) {try {webSocketMap.get(item).sendMessage(message);} catch (IOException e) {continue;}}}public static synchronized int getOnlineCount() {return onlineCount;}public static synchronized void addOnlineCount() {WebSocket.onlineCount++;}public static synchronized void subOnlineCount() {WebSocket.onlineCount--;}}

Encoder 自定义规则（转换为JSON字符串）

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import javax.websocket.EncodeException;
import javax.websocket.Encoder;
import javax.websocket.EndpointConfig;/*** 在 websocket 中直接发送 obj 会有问题 - No encoder specified for object of class* 需要对 obj 创建解码类，实现 websocket 中的 Encoder.Text<>* */
public class WebSocketCustomEncoding implements Encoder.Text<Object> {/*** The Encoder interface defines how developers can provide a way to convert their* custom objects into web socket messages. The Encoder interface contains* subinterfaces that allow encoding algorithms to encode custom objects to:* text, binary data, character stream and write to an output stream.** Encoder 接口定义了如何提供一种方法将定制对象转换为 websocket 消息* 可自定义对象编码为文本、二进制数据、字符流、写入输出流*  Text、TextStream、Binary、BinaryStream* */@Overridepublic void init(EndpointConfig endpointConfig) {}@Overridepublic void destroy() {}@Overridepublic String encode(Object o) throws EncodeException {return JSON.toJSONString(o);}
}

自定义消息推送的参数体

/*** 功能描述:** @description: ws推送的参数结构*/
@Data
public class PushParams {/*** 功能描述:* 类型*/private String type;/*** 功能描述:* 开始时间*/private String startTime;/*** 功能描述:* 结束时间*/private String stopTime;
}

根据用户ID更新ws推送的参数，或者使用onMessage修改缓存的结构体

import com.company.project.common.websocket.PushParams;
import com.company.project.common.websocket.WebSocket;
import com.company.project.service.TestMongodbService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.websocket.EncodeException;
import java.io.IOException;/*** 功能描述:* 建立WebSocket连接* @Author: LXD* @Date: 2022-12-01 09:55:00* @since: 1.0.0*/
@RestController
@RequestMapping("/webSocketPush")
public class WebSocketController {@Autowiredprivate WebSocket webSocket;@Autowiredprivate TestMongodbService testMongodbService;@RequestMapping("/sentMessage")public void sentMessage(String userId,String message){try {webSocket.sendMessageByUserId(userId,message);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}@RequestMapping("/sentObjectMessage")public void sentObjectMessage(String userId){try {webSocket.sendMessageByUserId(userId,testMongodbService.query());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (EncodeException e) {e.printStackTrace();}}/**** 功能描述:* 根据用户ID更新ws推送的参数* @Param  userId: WS中的用户ID* @Param pushParams: 推送参数* @return: void* @since: 1.0.0*/@RequestMapping("/changeWsParams")public void changeWsParams(String userId, PushParams pushParams){try {webSocket.changeParamsByUserId(userId,pushParams);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (EncodeException e) {e.printStackTrace();}}}

创建定时推送的任务

import com.company.project.service.TestMongodbService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import javax.websocket.EncodeException;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import static com.company.project.common.websocket.WebSocket.webSocketMap;
import static com.company.project.common.websocket.WebSocket.webSocketParamsMap;/*** 功能描述:** @description: ws定时推送*/
@Configuration
@EnableScheduling
public class WebsocketSchedule {@Autowiredprivate WebSocket webSocket;@Autowiredprivate TestMongodbService testMongodbService;// 第一次延迟1秒后执行，之后按fixedRate的规则每5秒执行一次 fixedRateString 与 fixedRate 意思相同，只是使用字符串的形式。唯一不同的是支持占位符@Scheduled(initialDelay=1000, fixedRateString = "${ws.pushInterval}")public void pushData() throws EncodeException, IOException {ConcurrentHashMap<String, WebSocket> webSocketPushMap = webSocketMap;ConcurrentHashMap<String, PushParams> webSocketPushParamsMap = webSocketParamsMap;if(!webSocketPushMap.isEmpty()){for(String key : webSocketPushMap.keySet()){// 根据ws连接用户ID获取推送参数PushParams pushParams = webSocketPushParamsMap.get(key);webSocket.sendMessageByUserId(key,testMongodbService.query());}}}
}

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