前言

hello,老朋友好,这是我第十七篇关于spring boot相关的文章。

前段时间啊,我在写我的秀基宝项目时候,做一个扫码登录,里面就用到了websocket,其实核心原理就是这个技术。下面先讲一个扫码的思路背景

一、扫码登录思路

1.1、对象

  • PC
  • 手机
  • 服务器

1.2、思路

  • 1、前端访问服务器生成一个二维码,里面放置了一个uid(告诉你是这个页面)并且设置时间限制。
  • 2、前端此时将上面uid作为参数调用websocket访问服务器,加入存活的队列。
  • 3、服务器收到消息就会建立长链接,到这里长链接就建好了。
  • 4、服务器准备一个接口,请求参数uid和用户id,逻辑主要是校验uid是否有效。
  • 5、手机扫描二维码得出一个uid,将该uid请求第四步接口
  • 6、请求校验成功后,服务器就会生成登录token并且通知给前端
  • 7、前端收到token就放行,显示登陆成功、断开连接。

二、WebSocket搭建

2.1、pom文件

<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- websocket dependency -->
<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
<dependency>
       <groupId>com.alibaba</groupId>
       <artifactId>fastjson</artifactId>
       <version>1.2.34</version>
</dependency>
<dependency>
       <groupId>org.apache.commons</groupId>
       <artifactId>commons-lang3</artifactId>
       <version>3.5</version>
</dependency>

2.2、配置

server.port: 8885

thymeleaf.cache: false
thymeleaf.prefix: classpath:/templates/
thymeleaf.suffix: .html
thymeleaf.mode: HTML5
thymeleaf.encoding: UTF-8
thymeleaf.content-type: text/html

2.3、websocket配置

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

2.4、websocket核心代码

/**
 * 描述
 *
 * @author: 秀总(秀基宝)
 * @date: 2022/3/10 16:17
 * @Copyright (c) 2022/3/10 vivo Tech
 */
@ServerEndpoint(value = "/ws/asset")
@Component
@Slf4j
public class WebSocketServer {

    @PostConstruct
    public void init() {
        System.out.println("websocket 加载");
    }
    private static final AtomicInteger OnlineCount = new AtomicInteger(0);
    // concurrent包的线程安全Set,用来存放每个客户端对应的Session对象。
    private static CopyOnWriteArraySet<Session> SessionSet = new CopyOnWriteArraySet<Session>();


    /**
     * 连接建立成功调用的方法
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        SessionSet.add(session);
        int cnt = OnlineCount.incrementAndGet(); // 在线数加1
        log.info("有连接加入,当前连接数为:{}", cnt);
        SendMessage(session, "连接成功");
    }

    /**
     * 连接关闭调用的方法
     */
    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        SessionSet.remove(session);
        int cnt = OnlineCount.decrementAndGet();
        log.info("有连接关闭,当前连接数为:{}", cnt);
    }

    /**
     * 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("来自客户端的消息:{}",message);
        SendMessage(session, "收到消息,消息内容:"+message);

    }

    /**
     * 出现错误
     * @param session
     * @param error
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        log.error("发生错误:{},Session ID: {}",error.getMessage(),session.getId());
        error.printStackTrace();
    }

    /**
     * 发送消息,实践表明,每次浏览器刷新,session会发生变化。
     * @param session
     * @param message
     */
    public static void SendMessage(Session session, String message) {
        try {
            session.getBasicRemote().sendText(String.format("%s (From Server,Session ID=%s)",message,session.getId()));
        } catch (IOException e) {
            log.error("发送消息出错:{}", e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 群发消息
     * @param message
     * @throws IOException
     */
    public static void BroadCastInfo(String message) throws IOException {
        for (Session session : SessionSet) {
            if(session.isOpen()){
                SendMessage(session, message);
            }
        }
    }

    /**
     * 指定Session发送消息
     * @param sessionId
     * @param message
     * @throws IOException
     */
    public static void SendMessage(String message,String sessionId) throws IOException {
        Session session = null;
        for (Session s : SessionSet) {
            if(s.getId().equals(sessionId)){
                session = s;
                break;
            }
        }
        if(session!=null){
            SendMessage(session, message);
        }
        else{
            log.warn("没有找到你指定ID的会话:{}",sessionId);
        }
    }

}

2.5、websocket接口

/**
 * 描述
 *
 * @author: 秀总(秀基宝)
 * @date: 2022/3/10 16:22
 * @Copyright (c) 2022/3/10 vivo Tech
 */
@Controller
@RestController
@RequestMapping("/api/ws")
public class WebSocketController {


    /**
     * 群发消息内容
     * @param message
     * @return
     */
    @RequestMapping(value="/sendAll", method= RequestMethod.GET)
    public String sendAllMessage(@RequestParam(required=true) String message){
        try {
            WebSocketServer.BroadCastInfo(message);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "ok";
    }

    /**
     * 指定会话ID发消息
     * @param message 消息内容
     * @param id 连接会话ID
     * @return
     */
    @RequestMapping(value="/sendOne", method=RequestMethod.GET)
    public String sendOneMessage(@RequestParam(required=true) String message,@RequestParam(required=true) String id){
        try {
            WebSocketServer.SendMessage(message,id);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "ok";
    }
}

2.6、前端页面

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>websocket测试</title>
    <style type="text/css">
        h3, h4 {
            text-align: center;
        }
    </style>
</head>
<body>

<h3>WebSocket测试,在<span style="color:red">控制台</span>查看测试信息输出!</h3>
<h4>
    [url=/api/ws/sendOne?message=单发消息内容&id=none]单发消息链接[/url]
    [url=/api/ws/sendAll?message=群发消息内容]群发消息链接[/url]
</h4>


<script type="text/javascript">
    var socket;
    connect();

    function connect() {
        if (typeof (WebSocket) == "undefined") {
            console.log("遗憾:您的浏览器不支持WebSocket");
        } else {
            console.log("恭喜:您的浏览器支持WebSocket");
        }
        if (socket && socket.readyState == 1) {
            return;
        }
        socket = new WebSocket("ws://localhost:8885/ws/asset");
        // 打开事件
        socket.onopen = function () {
            heartCheck.reset().start();
            console.log("socket 已打开");
            socket.send("消息发送测试(From Client)");
        };
        // 获得消息事件
        socket.onmessage = function (msg) {
            heartCheck.reset().start();
            console.log(msg.data);
        };
        // 关闭事件
        socket.onclose = function () {
            console.log("Socket 已关闭")
        };
        // 发生错误
        socket.onerror = function () {
            console.log("Socket 发生了错误")
        };
    }

    function close() {
        socket.close();
    }

    // 心跳检测,每隔一段时间检测连接状态,如果处于连接中,就像Server主动发送消息,来重置Server段与客户端的最大连接时间,如果已经断开,发起重连
    var heartCheck = {
        // 9分钟发起一次心跳,比Server端设置的连接时间稍微小一点,在接近断开的情况下以通信的方式去重置连接时间
        timeout: 550000,
        serverTimeoutObj: null,
        reset: function () {
            clearTimeout(this.serverTimeoutObj);
            return this;
        },
        start: function () {
            this.serverTimeoutObj = setInterval(function () {
                if (socket.readyState == 1) {
                    console.log("连接状态,发送消息保持连接");
                    socket.send("ping");
                    // 如果获取到消息,说明连接正常,重置心跳检测
                    heartCheck.reset().start();
                } else {
                    console.log("断开连接,尝试重连");
                    connect();
                }
            }, this.timeout)
        }
    };

</script>

</body>
</html>

三、测试

3.1、浏览器

1、我首先打开两个窗口到终端接收消息(访问:http://localhost:8885/)
image
image-1646909166021

3.2、服务器

此时服务器就收到两个用户,并且收到页面发送过来的消息
image-1646909304845

3.3、请求消息

http://localhost:8885/api/ws/sendOne?message=单发消息内容&id=2
上面链接请求接口,此时服务器就会发消息到终端,就是上面收到消息

群发(http://localhost:8885/api/ws/sendAll?message='dsasdsfsdfsdf')可以看到两个终端窗口都收到消息了

假如你发送不存在的id上面核心代码有进行判断拦截

优化

  • 访问用户uid可以用redis缓冲抗压(ok)
  • 二维码可以设置过期来用于判断(ok)
  • 二维码过期需要重新申请二维码(ok)
  • WebSocket加入心跳包防止自动断开连接(ok:上面以及有了,但是nginx需要配置)

image-1646911900444

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