spring boot 项目跟 JavaScript 简单 websocket 使用

websocket 简绍

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。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。

WebSocket 的优势包括：

全双工通信：允许服务器主动向客户端发送信息，同时也能够提供客户端到服务器的低延迟通信。
减少带宽消耗：一旦建立连接之后，通信开销很小，因为不需要HTTP头部。
创建更丰富的交互体验：实时更新数据的能力，使得应用能够更加流畅地响应用户的动作

可以通过 JavaScript 的 WebSocket 对象来创建一个 WebSocket 连接。

1	var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

JavaScript 设置

处理事件

WebSocket 对象提供了几个事件处理器来处理连接的状态变化：
open：连接成功建立时触发。
message：接收到消息时触发。
error：发生错误时触发。
close：连接关闭时触发。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>WebSocket Example</title>
    <script>
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
            const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080/websocket');

            socket.onopen = function (event) {
                console.log('WebSocket connection established.');
            };

            socket.onmessage = function (event) {
                console.log('Received from server:', event.data);
            };

            socket.onclose = function (event) {
                console.log('WebSocket connection closed.');
            };

            socket.onerror = function (error) {
                console.error('WebSocket error:', error);
            };

            function sendMessage() {
                let message = document.getElementById('message').value;
                socket.send(message);
                console.log('Sent message:', message);
            }
        });
    </script>
</head>
<body>
    <input type="text" id="message" placeholder="Type your message here">
    <button onclick="sendMessage()">Send Message</button>
</body>
</html>

确保你的服务器端已正确配置，并且能够接收来自客户端的连接请求。
使用HTTPS和WSS（加密的WebSocket）可以提高安全性，特别是在生产环境中。
如果你的服务器部署在不同的域上，请确保服务器配置允许跨域访问。

Java 服务端设置

导jar包

通过 maven 导入 spring boot 中集成的 websocket jar 包

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

创建WebSocket端点

@EnableWebSocket

@EnableWebSocket 是 Spring 框架中的一个注解，用于启用 WebSocket 支持。当一个类被标记为此注解时，Spring 会自动配置必要的组件来处理 WebSocket 请求。这个注解通常应用在一个配置类上，该类负责设置 WebSocket 的处理逻辑。

registerWebSocketHandlers

registerWebSocketHandlers 是 Spring WebSocket 框架中的一个重要方法，它用来注册 WebSocket 处理器（WebSocketHandler）。这个方法是 WebSocketConfigurer 接口中定义的一个抽象方法，需要在你的配置类中实现。通过这个方法，你可以指定哪些路径映射到特定的 WebSocket 处理器，并可以配置其他相关选项。
addHandler 方法：接受两个参数，一个是 WebSocketHandler 的实例，另一个是 WebSocket 终结点的 URL 映射。
setAllowedOrigins 方法：指定哪些源（域名）可以访问你的 WebSocket 终结点。如果设置为 “*”，则表示任何源都可以访问。
withSockJS 方法：这是一个可选的配置项，用于启用 SockJS，它是一种兼容性更好的 WebSocket 实现，能够在不支持原生 WebSocket 的浏览器上使用其他传输方式（如长轮询）。

接下来，定义一个WebSocket处理器类，并配置一个端点来接受WebSocket连接：

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {

    private final WebSocketHandler webSocketHandler;

    public WebSocketConfig(WebSocketHandler webSocketHandler) {
        this.webSocketHandler = webSocketHandler;
    }

    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(webSocketHandler, "/websocket").setAllowedOrigins("*");
    }
}

这里我们定义了一个WebSocket配置类，并注册了WebSocket处理器。/websocket 是WebSocket的端点路径。

实现WebSocket处理器

afterConnectionEstablished

1	void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception;

afterConnectionEstablished 是 WebSocketHandler 接口中定义的一个方法，它会在 WebSocket 连接成功建立之后被调用。这个方法为你提供了一个机会来执行一些初始化操作，例如记录连接信息、将连接加入到一个管理连接的集合中，或者发送初始消息给客户端。
WebSocketSession session —— 表示新建立的 WebSocket 会话。
Exception —— 如果处理过程中出现任何异常，可以抛出

afterConnectionClosed

1	void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception;

afterConnectionClosed 是 WebSocketHandler 接口中定义的一个方法，它会在 WebSocket 连接关闭时被调用。这个方法允许你在连接关闭后执行一些清理操作，例如从会话管理器中移除会话、记录关闭事件或者发送通知给其他客户端。
WebSocketSession session：表示已关闭的 WebSocket 会话。
CloseStatus status：表示关闭状态的原因。CloseStatus 是一个枚举类型，提供了标准的关闭码和关闭原因，例如 NORMAL_CLOSURE（正常关闭）、GOING_AWAY（离开）、PROTOCOL_ERROR（协议错误）等。
抛出：Exception —— 如果处理过程中出现任何异常，可以抛出。

handleTextMessage

1	void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception;

handleTextMessage 是 WebSocketHandler 接口中定义的一个方法，用于处理从客户端接收到的文本消息。当客户端发送文本消息时，这个方法会被调用。对于二进制消息，则会调用 handleBinaryMessage 方法。
WebSocketSession session：表示当前的 WebSocket 会话。
TextMessage message：包含从客户端接收到的文本消息。

抛出：Exception —— 如果处理过程中出现任何异常，可以抛出
现在我们需要实现一个WebSocket处理器类来处理连接事件：

import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class WebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {

    private static final ConcurrentHashMap<String, WebSocketSession> sessions = new ConcurrentHashMap<>();

    @Override
		public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        super.afterConnectionEstablished(session);
        String id = session.getId();
        sessions.put(id, session);
        System.out.println("WebSocket connection established with session ID: " + id);
    }

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        super.afterConnectionClosed(session, status);
        String id = session.getId();
        sessions.remove(id);
        System.out.println("WebSocket connection closed with session ID: " + id);
    }

    public void sendMessageToSession(String sessionId, String message) {
        WebSocketSession session = sessions.get(sessionId);
        if (session != null && session.isOpen()) {
            try {
                session.sendMessage(new TextMessage(message));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public void broadcastMessage(String message) {
        for (WebSocketSession session : sessions.values()) {
            if (session.isOpen()) {
                try {
                    session.sendMessage(new TextMessage(message));
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

现在我们可以使用WebSocketHandler类中的sendMessageToSession或broadcastMessage方法来发送数据给前端。
发送给特定会话：如果想要向特定的客户端发送消息，可以使用sendMessageToSession方法。你需要知道客户端的会话ID。

1	webSocketHandler.sendMessageToSession(sessionId, "Hello, client!");

广播消息：如果你想向所有已连接的客户端广播消息，可以使用broadcastMessage方法

1	webSocketHandler.broadcastMessage("Hello, everyone!")

注销WebSocket连接

要在Java后端注销WebSocket连接，可以通过调用 WebSocketHandler 类中的 removeSession 方法来实现。例如，你可以从HTTP请求或其他服务中调用此方法：

@GetMapping("/logout/{sessionId}")
public ResponseEntity<String> logout(@PathVariable String sessionId) {
    WebSocketHandler handler = new WebSocketHandler(); // 或者通过依赖注入获取
    handler.removeSession(sessionId);
    return ResponseEntity.ok("Session " + sessionId + " has been closed.");
}

自己定义一个固定id 方便使用

前端 JavaScript 代码

创建WebSocket连接：在DOM加载完成后，创建一个WebSocket连接。

发送握手消息：在连接建立后，发送一个包含固定ID的握手消息。

处理接收到的消息：设置消息接收处理函数，用于接收后端发送的数据。

后端 Java 代码
- 配置WebSocket处理器：配置WebSocket处理器，注册WebSocket路径。
- 处理握手消息：接收前端发送的握手消息，并根据消息内容保存客户端ID与WebSocket会话的映射。
- 发送消息：提供方法根据客户端ID发送消息。

前端 javascript

<!DOCTYPE html>
<html l	ang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>WebSocket Client Example</title>
</head>
<body>
    <input type="text" id="messageInput" placeholder="Enter your message here">
    <button id="sendButton">Send Message</button>
    <div id="log"></div>

    <script>
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
            const socket = new WebSocket('ws://example.com/websocket');

            socket.onopen = function (event) {
                console.log('WebSocket connection established.');

                // 固定的客户端ID
                const clientId = 'client-123';

                // 发送握手消息
                socket.send(JSON.stringify({
                    type: 'handshake',
                    clientId: clientId,
                    message: 'Hello, server!'
                }));
            };

            socket.onmessage = function (event) {
                console.log('Received from server:', event.data);
                document.getElementById('log').textContent += 'Received from server: ' + event.data + '\n';
            };

            socket.onclose = function (event) {
                console.log('WebSocket connection closed.');
                document.getElementById('log').textContent += 'WebSocket connection closed.\n';
            };

            socket.onerror = function (error) {
                console.error('WebSocket error:', error);
                document.getElementById('log').textContent += 'WebSocket error: ' + error + '\n';
            };

            document.getElementById('sendButton').addEventListener('click', function () {
                let message = document.getElementById('messageInput').value;
                if (socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
                    socket.send(message);
                    document.getElementById('log').textContent += 'Sent message: ' + message + '\n';
                } else {
                    alert('WebSocket connection is not open.');
                }
            });
        });
    </script>
</body>
</html>

java 服务器端配置

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.ruoyi.common.utils.socket.HandshakeMessage;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

@Component
public class WebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {

    private static final Map<String, WebSocketSession> clientSessions = new ConcurrentHashMap<>();
    private static final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        super.afterConnectionEstablished(session);
        String sessionId = session.getId();
        System.out.println("WebSocket connection established with session ID: " + sessionId);
    }

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
        String payload = message.getPayload();
        HandshakeMessage handshakeMessage = objectMapper.readValue(payload, HandshakeMessage.class);

        if ("handshake".equals(handshakeMessage.getType())) {
            String clientId = handshakeMessage.getClientId();
            String sessionId = session.getId();

            // 存储clientId与sessionId的映射关系
            clientSessions.put(clientId, session);

            // 可以选择回复客户端确认握手成功的消息
            session.sendMessage(new TextMessage("Handshake successful"));
        }
    }

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        super.afterConnectionClosed(session, status);
        String sessionId = session.getId();
        System.out.println("WebSocket connection closed with session ID: " + sessionId);

        // 移除会话
        clientSessions.values().removeIf(s -> s.getId().equals(sessionId));
    }

    public void sendMessageToClient(String clientId, String message) {
        WebSocketSession session = clientSessions.get(clientId);
        if (session != null && session.isOpen()) {
            try {
                session.sendMessage(new TextMessage(message));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    // 定义握手消息模型
    private static class HandshakeMessage {
        private String type;
        private String clientId;
        private String message;

        // Getters and setters
    }
}