09 WebFlux 中 WebSocket 实现通信

前言

WebFlux 该模块中包含了对反应式 HTTP、服务器推送事件和 WebSocket 的客户端和服务器端的支持。这里我们简单实践下 WebFlux 中 WebSocket 实现通信。

什么是 WebSocket

WebSocket 是一种通信协议，类比下 HTTP 协议，HTTP 协议只能有客户端发起请求，然后得到响应。一般通过 HTTP 的轮询方式，实现 WebSocket 类似功能。

因为轮询，每次新建连接，请求响应，浪费资源。WebSocket 就出现了，它支持客户端和服务端双向通讯。类似 http 和 https，WebSocket 的标识符为 ws 和 wss，案例地址为：

ws://localhost:8080/echo

结构

回到这个工程，新建一个工程编写 WebSocket 实现通信案例。工程如图：

file

目录核心如下：

EchoHandler websocket 处理类（类似 HTTP Servlet 处理）
WebSocketConfiguration websocket 配置类
websocket-client.html HTML 客户端实现
WSClient java 客户端实现

单击这里查看源代码。

EchoHandler 处理类

代码如下：

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketSession;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Component
public class EchoHandler implements WebSocketHandler {
    @Override
    public Mono<Void> handle(final WebSocketSession session) {
        return session.send(
                session.receive()
                        .map(msg -> session.textMessage(
                                "服务端返回：小明， -> " + msg.getPayloadAsText())));
    }
}

代码详解：

WebSocketHandler 接口，实现该接口来处理 WebSokcet 消息。
handle(WebSocketSession session) 方法，接收 WebSocketSession 对象，即获取客户端信息、发送消息和接收消息的操作对象。
receive() 方法，接收消息，使用 map 操作获取的 Flux 中包含的消息持续处理，并拼接出返回消息 Flux 对象。
send() 方法，发送消息。消息为“服务端返回：小明， -> ”开头的。

WebSocketConfiguration 配置类

代码如下：

@Configuration
public class WebSocketConfiguration {

    @Autowired
    @Bean
    public HandlerMapping webSocketMapping(final EchoHandler echoHandler) {
        final Map<String, WebSocketHandler> map = new HashMap<>();
        map.put("/echo", echoHandler);

        final SimpleUrlHandlerMapping mapping = new SimpleUrlHandlerMapping();
        mapping.setOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
        mapping.setUrlMap(map);
        return mapping;
    }

    @Bean
    public WebSocketHandlerAdapter handlerAdapter() {
        return new WebSocketHandlerAdapter();
    }
}

代码详解：

WebSocketHandlerAdapter 负责将 EchoHandler 处理类适配到 WebFlux 容器中；
SimpleUrlHandlerMapping 指定了 WebSocket 的路由配置；
使用 map 指定 WebSocket 协议的路由，路由为 ws://localhost:8080/echo。

运行工程

一个操作 Redis 工程就开发完毕了，下面运行工程验证下。使用 IDEA 右侧工具栏，点击 Maven Project Tab，点击使用下 Maven 插件的 install 命令。或者使用命令行的形式，在工程根目录下，执行 Maven 清理和安装工程的指令：

cd springboot-webflux-8-websocket
mvn clean install

在控制台中看到成功的输出：

... 省略
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 01:30 min
[INFO] Finished at: 2018-10-15T10:00:54+08:00
[INFO] Final Memory: 31M/174M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

在 IDEA 中执行 Application 类启动，任意正常模式或者 Debug 模式，可以在控制台看到成功运行的输出：

... 省略
2018-04-10 08:43:39.932  INFO 2052 --- [ctor-http-nio-1] r.ipc.netty.tcp.BlockingNettyContext     : Started HttpServer on /0:0:0:0:0:0:0:0:8080
2018-04-10 08:43:39.935  INFO 2052 --- [           main] o.s.b.web.embedded.netty.NettyWebServer  : Netty started on port(s): 8080
2018-04-10 08:43:39.960  INFO 2052 --- [           main] org.spring.springboot.Application        : Started Application in 6.547 seconds (JVM running for 9.851)

打开 https://www.websocket.org/echo.html网页，大多数浏览器是支持 WebSokcet 协议的。

Location - 输入通信地址、点击 Conect 会出现 CONNECTED。

然后发送消息，可以看到服务端返回对应的消息。如果此时关闭了服务端，那么会出现 DISCONNECTED：

file

websocket-client.html HTML 客户端实现

实现 HTML 客户端：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Client WebSocket</title>
</head>
<body>

<div class="chat"></div>

<script>
  var clientWebSocket = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");

  clientWebSocket.onopen = function () {
    console.log("clientWebSocket.onopen", clientWebSocket);
    console.log("clientWebSocket.readyState", "websocketstatus");
    clientWebSocket.send("你好！");
  }

  clientWebSocket.onclose = function (error) {
    console.log("clientWebSocket.onclose", clientWebSocket, error);
    events("聊天会话关闭！");
  }

  function events(responseEvent) {
    document.querySelector(".chat").innerHTML += responseEvent + "<br>";
  }
</script>
</body>
</html>

大多数浏览器是支持 WebSocket，代码详解如下：

网页打开是，会调用 onopen 方法，并发送消息给服务端“你好！”；
如果服务端关闭，会调用 onclose 方法，页面会出现“聊天会话关闭！”信息。

WSClient Java 客户端实现

类似，HTTPClient 调用 HTTP，WebSocket 客户端去调用 WebSokcet 协议，并实现服务。代码如下：

public class WSClient {
    public static void main(final String[] args) {
        final WebSocketClient client = new ReactorNettyWebSocketClient();
        client.execute(URI.create("ws://localhost:8080/echo"), session ->
                session.send(Flux.just(session.textMessage("你好")))
                        .thenMany(session.receive().take(1).map(WebSocketMessage::getPayloadAsText))
                        .doOnNext(System.out::println)
                        .then())
                .block(Duration.ofMillis(5000));
    }
}

代码详解：

ReactorNettyWebSocketClient 是 WebFlux 默认 Reactor Netty 库提供的 WebSocketClient 实现。
execute 方法，与 ws://localhost:8080/echo 建立 WebSokcet 协议连接。
execute 需要传入 WebSocketHandler 的对象，用来处理消息，这里的实现和前面的 EchoHandler 类似。
通过 WebSocketSession 的 send 方法来发送字符串“你好”到服务器端，然后通过 receive 方法来等待服务器端的响应并输出。

总结

这一篇内容主要一起实践了简单的 WebSocket 的应用操作，以及 WebSocket 客户端小例子。

工程：springboot-webflux-8-websocket