商道如狼道 发表于 2025-1-14 17:57:13

springboot集成websokcet+H5开发聊天原型(一)

1. 团体思绪

群组聊天功能实现思绪



[*]需要为每个群组维护一个对应的集合(可以是 Set 等数据布局),用来存放该群组内所有在线用户的 WebSocketSession。当有消息发送到群组时,遍历该群组对应的集合,向其中的每个在线用户发送消息。
[*]在消息布局体中新增一个字段用于标识所属群组,以便后端根据这个字段来举行消息的广播分发。
离线用户处置惩罚及汗青消息推送思绪



[*]对于离线用户,当他们重新上线时,需要能够辨认出他们之前所在的群组(可以通过用户登录等操纵记录其关联群组信息)。
[*]后端要将该群组在其离线期间产生的汗青消息查询出来(这可能涉及到数据库操纵,将群组聊天消息存储到数据库中以便查询汗青记录),然后通过 WebSocket 连接将这些汗青消息逐一发送给重新上线的用户。
后端代码修改思绪

1. 群组管理与消息处置惩罚




[*]群组数据布局:使用符合的数据布局(如 Map)来存储群组相关信息,以群组 ID 作为键,对应的值可以是包含该群组内在线用户 WebSocketSession 列表以及群组汗青消息列表等信息的对象。
[*]消息格式定义:明确消息的格式,使其能区分是文字消息还是图片消息,并且包含须要的元数据,好比发送者、群组 ID、消息内容(文字内容或图片链接等)、时间戳等。
[*]消息分发逻辑:当吸收到消息时,根据消息中的群组 ID,找到对应的群组在线用户列表,然后将消息发送给这些用户。
2. 离线用户汗青消息处置惩罚




[*]用户与群组关联记录:维护用户与所属群组的关联关系,好比使用 Map 存储用户 ID 和其所属群组 ID 列表的对应关系,以便在用户重新上线时确定需要推送哪些群组的汗青消息。
[*]汗青消息存储与查询:将群组内的聊天消息持久化存储(现实应用中通常是存入数据库,这里可简单模拟存储布局),当离线用户重新上线时,从存储布局中查询出其所属群组的汗青消息并推送给他。

直接 springboot+websokcet,感觉比原生的websocket简单一点。

[*] 集成websokcet
[*] 设置文件
[*] handler
[*]postman测试一下
[*] uniapp
pom添加依赖:
      <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
      </dependency> application.yml中 端口设置(先复用应用的端口吧)
server:
port: 7877
tomcat:
    accept-count: 10000
    threads:
      max: 800
      min-spare: 200
compression:
    enabled: true
servlet:
    context-path: /chat 设置文件(application.yml)



[*]务器端口及相关设置:

[*]server.port 设置为 7877,指定了 Spring Boot 应用启动后监听的端口号。
[*]server.tomcat.accept-count 设置为 10000,它表示当所有的处置惩罚线程都在使用时,能够放到处置惩罚队列中的连接哀求数量。server.tomcat.threads.max 设为 800 定义了最大线程数,min-spare 设为 200 则是最小备用线程数,这些设置用于优化 Tomcat 处置惩罚哀求的线程资源分配。
[*]server.compression.enabled 设为 true,开启了服务器相应内容的压缩功能,有助于镌汰网络传输的数据量,进步性能。
[*]server.servlet.context-path 设置为 /chat,意味着应用的上下文路径是 /chat,后续访问应用中的资源路径都是基于这个上下文路径来构建的。

WebSocket 设置类(WebSocketConfig)



[*]这个类实现了 WebSocketConfigurer 接口,用于设置 WebSocket 相关的处置惩罚。
[*]在 registerWebSocketHandlers 方法中,将自定义的 MyWebSocketHandler 注册到了 WebSocket 处置惩罚器注册表 WebSocketHandlerRegistry 中,并且将 WebSocket 的端点路径设置为 /websocket,同时答应来自任意源(setAllowedOrigins("*"))的连接访问该 WebSocket 端点。
package com.edwin.java.config;


import com.edwin.java.config.interceptor.GroupChatInterceptor;
import com.edwin.java.util.MyWebSocketHandler;
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 {

    /**
   * registerWebSocketHandlers 是一个函数或方法,通常用于在 Web 应用程序中注册 WebSocket 处理程序。
   * WebSocket 是一种基于 TCP 的协议,可以实现客户端和服务器之间的双向通信,可以用于实时应用程序,如聊天应用、游戏、实时更新等。在 Java Web 应用程序中,可以使用 Spring 框架提供的 WebSocket 支持来处理 WebSocket 连接。
   * registerWebSocketHandlers 方法是 Spring WebSocket 的一个 API,它允许开发人员在应用程序中注册 WebSocket 处理程序,并将其映射到特定的 URI。在调用 registerWebSocketHandlers 方法时,需要传递一个 WebSocketHandler 实例和一个 URI 路径作为参数。当客户端请求与该 URI 路径对应的 WebSocket 连接时,Spring 将调用相应的 WebSocket 处理程序来处理连接。
   */
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
      //参数1:注册我们自定义的MyWebSocketHandler类
      //参数2:路径【UniApp中建立连接的路径】如:我的ip是192.168.1.8:8099则UniApp需要输入的url是ws://192.168.1.8:8099/websocket
      //参数3:setAllowedOrigins("*")设置允许全部来源【在WebSocket中,浏览器会发送一个带有Origin头部的HTTP请求来请求建立WebSocket连接。服务器可以使用setAllowedOrigins方法来设置允许的来源,即允许建立WebSocket连接的域名或IP地址。这样,服务器就可以限制建立WebSocket连接的客户端,避免来自不信任的域名或IP地址的WebSocket连接。】
      registry.addHandler(new MyWebSocketHandler(), "/websocket").setAllowedOrigins("*").addInterceptors(new GroupChatInterceptor());;
    }

}
WebSocket 处置惩罚器类(MyWebSocketHandler)



[*]连接建立:

[*]afterConnectionEstablished 方法在 WebSocket 连接建立后被调用,会记录连接乐成的日志信息,并将对应的 WebSocketSession 添加到 sessions 列表中,用于后续管理连接会话。

[*]消息处置惩罚:

[*]handleMessage 方法吸收到消息时,会记录消息内容日志,然后遍历所有已连接的会话,实验向每个客户端发送一条固定格式的消息(这里只是简单示例性子的消息)。
[*]handleTextMessage 方法针对文本消息做更具体的处置惩罚,会对收到的哀求消息举行转义和记录日志,然后构造相应消息并发送回对应的客户端会话。

[*]定时消息发送:

[*]通过 @Scheduled(fixedRate = 10000) 注解定义了一个定时任务,每隔 10000 毫秒(即 10 秒)会遍历所有连接会话,假如会话处于打开状态,就向其发送一条包含当前时间的广播消息。

[*]连接关闭及其他:

[*]afterConnectionClosed 方法在 WebSocket 连接关闭时被调用,负责从 sessions 列表中移除对应的会话,并记录连接关闭的日志。
[*]supportsPartialMessages 方法返回 false,表示不支持部门消息处置惩罚。
[*]handleTransportError 方法用于处置惩罚 WebSocket 传输过程中的错误,会记录相应的错误日志。

package edu.yzu.testspringboot002.handler;


import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.*;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;


import java.time.LocalDateTime;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;


@Component
public class MyWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyWebSocketHandler.class);
    // 用于存储群组信息,键为群组ID,值包含在线用户会话列表和历史消息列表
    private Map<String, GroupInfo> groupInfos = new HashMap<>();
    // 用于存储用户与群组的关联关系,键为用户ID,值为群组ID列表一个用户可以加入多个群组   它是一个Map,键是用户ID,值是群组ID列表
    private Map<String, List<String>> userGroups = new HashMap<>();

    private Map<String,String> sessionId_userId =new HashMap<>(); //存放sessionId与userId 的map

    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    private final List<WebSocketSession> sessions = new CopyOnWriteArrayList<>();

    //

    public int checkUserIdAndSessionId(String sessionId,String userId ) {
      // 遍历userId_SessionId(虽然在这个场景中并不需要遍历)
      for (Map.Entry<String, String> entry : sessionId_userId.entrySet()) {
            String   storedSessionId = entry.getKey();
            String storedUserId = entry.getValue();
            // 检查userId是否存在
            if (storedUserId.equals(userId)) {
                // 如果存在,进一步判断对应的sessionId是否和参数sessionId相等
                if (storedSessionId.equals(sessionId)) {
                  return 0; // 相等返回0
                } else {
                  return 2; // 不等返回2
                }
            }
      }
      // 其他情况返回3(即userId不存在)
      return 3;
    }

    /**
   * afterConnectionEstablished 是一个 WebSocket API 中的回调函数,它是在建立 WebSocket 连接之后被调用的。
   * 当 WebSocket 连接建立成功后,浏览器会发送一个握手请求给服务器端,如果服务器成功地接受了该请求,那么连接就会被建立起来
   */
    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
      LOGGER.info("WebSocket已连接: {}", session.getId());

      // 假设从WebSocket连接的属性或者请求参数中获取用户ID和群组ID列表(实际需按业务逻辑调整获取方式)
      // 理想情况下 应该是从请求参数中获取userId和groupId   我们在每次连接的时候都会传递userId和groupId   但是但是 我们先不在这里传递,每次收到消息的时候再传递
//      String userId = (String) session.getAttributes().get("userId");
//      List<String> groupIds = (List<String>) session.getAttributes().get("groupIds");
//
//      if (userId!= null && groupIds!= null) {
//            userGroups.put(userId, groupIds);
//            for (String groupId : groupIds) {
//                // 用于存储群组信息,键为群组ID,值包含在线用户会话列表和历史消息列表
//                groupInfos.computeIfAbsent(groupId, k -> new GroupInfo()).addSession(session);
//            }
//      }
       //System.out.println("groupInfos: " + groupInfos);
    }

    /**
   * handleMessage 是 WebSocket API 中的回调函数,它是用来处理从客户端接收到的 WebSocket 消息的。
   * 当客户端通过 WebSocket 连接发送消息到服务器端时,服务器端会自动调用 handleMessage 函数并传递收到的消息作为参数,你可以在该函数中处理这个消息,并根据需要向客户端发送一些响应消息。
   */
    @Override
    public void handleMessage(WebSocketSession session, WebSocketMessage<?> message) throws Exception {
      LOGGER.info("WebSocket收到的消息: {}", message.getPayload());
      // 将消息反序列化,假设消息是JSON格式,这里解析为Message对象(下面定义)
      Message msg = objectMapper.readValue(message.getPayload().toString(), Message.class);
      String groupId = msg.getGroupId();
      String userId=msg.getUserId();
      int flag=this.checkUserIdAndSessionId(session.getId(),userId);//检查userId和sessionId是否匹配
      //flag==0 说明userId和sessionId匹配 ,不做更多的操作 直接执行下面的代码
      if(flag==2){   //userId一致 但是 sessionId不一致,说明用户重新建立了session,要把原来该用户相关的session等全部删除掉
            //找到这个用户下原来所有的session,然后全部删除掉
            for (Map.Entry<String, String> entry : sessionId_userId.entrySet()) {
                String storedSessionId = entry.getKey();
                String storedUserId = entry.getValue();
                if (storedUserId.equals(userId)) {
                  sessionId_userId.remove(storedSessionId);
                }
                //by userId remove all the groupInfo
                List<String> groupIds = userGroups.get(userId);
                if (groupIds!= null) {
                  for (String groupId1 : groupIds) {
                        GroupInfo groupInfo = groupInfos.get(groupId1);
                        if (groupInfo!= null) {
                            groupInfo.removeSession(session);
                        }
                  }
                  userGroups.remove(userId);
                }
            }

      }else if(flag==3){//userId不存在session不存在 ,用户第一次建立连接
          //do nothing   放在这里就是为了说明flag==3的情况
      }

      if(flag==2 || flag==3){
            sessionId_userId.put(session.getId(),userId);    //sessionId 与 userId 建立映射是1对1的关系
            List<String> groupIds = userGroups.computeIfAbsent(userId, k -> new ArrayList<>());// 获取用户的群组ID列表
            groupIds.add(groupId);
      }

      GroupInfo groupInfo = groupInfos.get(groupId);
      if (groupInfo == null) {
            // 如果群组信息不存在,则创建新的群组信息,并添加当前用户的WebSocketSession
            groupInfo = new GroupInfo();
            groupInfo.addSession(session);
            groupInfos.put(groupId, groupInfo);
            // 同时,假设这里从WebSocket连接的属性或者请求参数中获取用户ID(实际需按业务逻辑调整获取方式)
            //String userId = (String) session.getAttributes().get("userId");
//            List<String> groupIds = userGroups.computeIfAbsent(userId, k -> new ArrayList<>());// 获取用户的群组ID列表
//            groupIds.add(groupId);
      }else {
            groupInfo.addSession(session);//addSession()方法会检查是否已经存在,如果存在就不会再添加
      }

      // 将消息添加到群组历史消息列表
      groupInfo.addHistoryMessage(msg);

      // 向群组内所有在线用户发送消息
      List<WebSocketSession> sessions = groupInfo.getSessions();
      for (WebSocketSession s : sessions) {
            try {
                s.sendMessage(new TextMessage(objectMapper.writeValueAsString(msg)));
            } catch (IOException e) {
                LOGGER.error("无法发送WebSocket消息", e);
            }
      }
    }


    @Override
    public void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {// 处理文本消息
      handleMessage(session, message);
    }



    @Scheduled(fixedRate = 10000)
    void sendPeriodicMessages() throws IOException {
      // 这里可扩展定时向群组推送系统消息等功能,暂不做详细修改
      for (GroupInfo groupInfo : groupInfos.values()) {
            List<WebSocketSession> sessions = groupInfo.getSessions();
            for (WebSocketSession s : sessions) {
                if (s.isOpen()) {
                  String broadcast = "server periodic message " + LocalDateTime.now();
                  LOGGER.info("Server sends: {}", broadcast);
                  s.sendMessage(new TextMessage(broadcast));
                }
            }
      }
    }


    // 处理用户重新上线,推送历史消息的方法
    public void handleUserReconnect(String userId, WebSocketSession session) {
      List<String> groupIds = userGroups.get(userId);
      if (groupIds!= null) {
            for (String groupId : groupIds) {
                GroupInfo groupInfo = groupInfos.get(groupId);
                if (groupInfo!= null) {
                  List<Message> historyMessages = groupInfo.getHistoryMessages();
                  for (Message historyMessage : historyMessages) {
                        try {
                            session.sendMessage(new TextMessage(objectMapper.writeValueAsString(historyMessage)));
                        } catch (IOException e) {
                            LOGGER.error("无法发送历史消息给重新上线用户", e);
                        }
                  }
                }
            }
      }
    }

    /**
   * afterConnectionClosed 是 WebSocket API 中的回调函数,它是在 WebSocket 连接关闭后被调用的。
   * 当客户端或服务器端主动关闭 WebSocket 连接时,afterConnectionClosed 回调函数会被调用,你可以在该函数中执行一些资源释放、清理工作等操作,比如关闭数据库连接、清理缓存等。
   */

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
      LOGGER.info("WebSocket已断开连接: {}", session.getId());
      //应该根据sessionid 出发,找到userId,且把该用户名下的所有的GroupInfo中的 session 全部删除掉
      // 移除用户会话在各个群组中的关联
      //String userId = (String) session.getAttributes().get("userId");
      //query userId by sessionId
      String userId = sessionId_userId.get(session.getId());
      List<String> groupIds = userGroups.get(userId);
      if (groupIds!= null) {
            for (String groupId : groupIds) {
                GroupInfo groupInfo = groupInfos.get(groupId);
                if (groupInfo!= null) {
                  groupInfo.removeSession(session);
                }
            }
            userGroups.remove(userId);
      }
    }

    /**
   * supportsPartialMessages 是 WebSocket API 中的方法,它用来指示 WebSocket 消息是否支持分段传输。
   * WebSocket 消息可以分段传输,也就是说一个消息可以被分成多个部分依次传输,这对于大型数据传输和流媒体传输非常有用。当消息被分成多个部分传输时,WebSocket 会自动将这些部分合并成完整的消息。
   * supportsPartialMessages 方法用来指示服务器是否支持分段消息传输,如果支持,则可以在接收到部分消息时开始处理消息,否则需要等待接收到完整消息后才能开始处理。
   */
    @Override
    public boolean supportsPartialMessages() {
      return false;
    }

    /**
   * handleTransportError 是 WebSocket API 中的回调函数,它用来处理 WebSocket 传输层出现错误的情况。
   *当 WebSocket 传输层出现错误,比如网络中断、协议错误等,WebSocket 会自动调用 handleTransportError 函数,并传递相应的错误信息。在该函数中,我们可以处理这些错误,比如关闭 WebSocket 连接、记录错误日志等。
   */
    @Override
    public void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception {
      LOGGER.error("WebSocket错误", exception);
    }



    // 在MyWebSocketHandler类内部定义
    private class GroupInfo {
      // 存储群组内所有在线用户的WebSocketSession列表
      private List<WebSocketSession> sessions = new ArrayList<>();
      // 存储群组的历史消息列表,消息以自定义的Message对象形式存储(前面代码中已定义Message类)
      private List<Message> historyMessages = new ArrayList<>();

      // 添加一个用户的WebSocketSession到群组的在线用户列表中
      public void addSession(WebSocketSession session) {
            if(0==sessions.size()){
                sessions.add(session);
            }else {
                //iterator sessions, if the session is already in the list, do not add it again,else add it
                for (WebSocketSession s : sessions) {
                  if (s.getId().equals(session.getId())) {
                        return;
                  }
                }
                sessions.add(session);
            }
      }

      // 从群组的在线用户列表中移除指定用户的WebSocketSession
      public void removeSession(WebSocketSession session) {
            sessions.remove(session);
      }

      // 向群组的历史消息列表中添加一条消息
      public void addHistoryMessage(Message message) {
            historyMessages.add(message);
      }

      // 获取群组内所有在线用户的WebSocketSession列表
      public List<WebSocketSession> getSessions() {
            return sessions;
      }

      // 获取群组的历史消息列表
      public List<Message> getHistoryMessages() {
            return historyMessages;
      }
    }


    // 定义消息类,包含必要的消息属性,可根据实际需求扩展
    private static class Message {
      private String type; // 消息类型,如 "text" 或 "image"
      private String groupId; // 群组ID
      private String sender; // 发送者(可根据实际情况完善,比如用户ID等)
      private String content; // 消息内容,文字或图片链接等


      public String getUserId() {
            return userId;
      }

      public void setUserId(String userId) {
            this.userId = userId;
      }

      private String userId; // 新增字段
      // private LocalDateTime timestamp = LocalDateTime.now(); // 时间戳

      // 生成必要的Getter和Setter方法(可使用Lombok简化代码,此处为清晰展示手动编写)
      public String getType() {
            return type;
      }

      public void setType(String type) {
            this.type = type;
      }

      public String getGroupId() {
            return groupId;
      }

      public void setGroupId(String groupId) {
            this.groupId = groupId;
      }

      public String getSender() {
            return sender;
      }

      public void setSender(String sender) {
            this.sender = sender;
      }

      public String getContent() {
            return content;
      }

      public void setContent(String content) {
            this.content = content;
      }

//      public LocalDateTime getTimestamp() {
//            return timestamp;
//      }
//
//      public void setTimestamp(LocalDateTime timestamp) {
//            this.timestamp = timestamp;
//      }
    }

}



 postman验证:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/17bd5a5061c84298af040f6f12dccff1.png
注意,路径中要加chat ,由于application.yml中设置了

  背景message布局:
    private static class Message {
      private String type; // 消息类型,如 "text" 或 "image"
      private String groupId; // 群组ID
      private String sender; // 发送者(可根据实际情况完善,比如用户ID等)
      private String content; // 消息内容,文字或图片链接等

      ......
    }
前端发送消息也要和这个对应:
sendMessage(message) {
      this.socket.send(JSON.stringify({
          type: 'message',
          userId: this.userId,
          groupId:this.groupId,   // todo
      ...message,
      }));
}  服务端socket每次收到消息,先执行如下游程,(这个流程可以到websocket拦截器中去执行?)。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/718d9f0001164f52832b23332d334059.png



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