服务器主动发送响应？聊天模块如何实现？

@小了白了兔

1308人浏览 · 2025-04-29 11:49:33

@小了白了兔 · 2025-04-29 11:49:33 发布

一、背景知识

当我们在某聊天界面中发送一个消息时，如A给B发送了一个消息，而B马上就收到，仔细思考会发现以下问题：

1. A给服务器发送请求，但服务器却给B发送了响应

2.B没有向服务器发送请求，却收到了响应

很明显，单纯的使用HTTP协议很难做到这一点，因此需要使用另一种应用层协议——WebSocket

二、了解WebSocket报文格式

2.1 简单了解websocket报文格式

1.FIN（结束标志位）：表示是否关闭连接；

2.RSV1~RSV2（保留位）：为后续可能的功能扩展保留

3.opcode（操作码）：有多个，用于判断如何处理数据（如1表示文本数据）

4.MASK（掩码）：与数据安全相关

5. 1)Payload len（载荷）：7个bit，表示0-127字节

2)Extended payload length（扩展载荷）：16个bit，

3)Extend payload length continued（扩展载荷）：64个bit

（如果payload len小于126 ,模式1生效，如果等于126，模式2生效，等于127，模式3生效）

6.payload data（载荷）

2.2 了解WebSocket握手过程

WebSocket是由HTTP升级而成：

在这之后就建立好了WebSocket连接，后续就通过WebSocket进行数据传输了

三、基于WebSocket编写代码

使用WebSocket，需要引入相关依赖：

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

3.1 编写服务器示例代码

编写服务器代码主要有以下几步：

1. 创建一个类继承TextWebSocketHandler（处理通信流程）；

2. 重写afterConnectionEstablished、handleTextMessage、handleTransportError、afterConnectionClosed四个方法；

3.实现WebSocketConfigurer接口，重写方法并配置路由（关联对应Handler的路径）；

一、继承TextWebSockeHandler并从写上述4个方法：

@Component
public class TestWebSocketController extends TextWebSocketHandler {
    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        //这个方法会在websocket连接建立之后，自动调用
        System.out.println("TestSocket 连接成功");
    }

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
        //websocket收到消息时自动调用
        System.out.println("TestSocket 收到消息" + message.toString());
        //session是个会话，记录了通信双方是谁
        session.sendMessage(message);
    }

    @Override
    public void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception {
        //连接异常时自动调用
        System.out.println("TestSocket 连接异常");
    }

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        //连接正常关闭后，自动调用
        System.out.println("Test Socket 连接正常关闭");
    }
}

其中，handleTextMessage是这几个方法的重点，主要的代码逻辑都是在这里实现，形参message表示载荷中的数据，需要做的就是将这里的message发送给通信双方的另一方

二、实现WebSocketConfigurer接口，配置路由：

@Configuration
@EnableWebSocket//启动websocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
    @Autowired
    private TestWebSocketController testWebSocketController;

    @Autowired
    private WebSocketController webSocketController;

    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
//        通过这个方法，创建好的handler类注册到具体的路径
//        当浏览器，websocket请求路径时“/test”时，就会调用到TestWebSocketController这个类里的方法
        registry.addHandler(testWebSocketController,"/test");
    }
}

3.2 编写前端示例代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>websocket 测试</title>
</head>

<body>
    <input type="text" id="message">
    <button id="send-button">发送</button>

    <script>
        //编写js使用websocket的代码
        //创建一个websocket实例
        let websocket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080/test");

        //给websocket注册回调函数
        websocket.onopen = function () {
            //连接建立完成后，自动执行
            console.log("websocket 连接成功");
        }

        websocket.onclose = function () {
            //连接断开后，自动执行
            console.log("websocket 连接断开");
        }

        websocket.onerror = function () {
            //连接异常时，自动执行
            console.log("websocket 连接异常");
        }

        websocket.onmessage = function (e) {
            //收到消息时，自动执行
            console.log("websocket 收到消息" + e.data);
        }

        let messageInput = document.querySelector('#message');
        let sendButton = document.querySelector('#send-button');
        sendButton.onclick = function() {
            console.log("websocket 发送消息：" + messageInput.value);
            websocket.send(messageInput.value); 
        }
    </script>
</body>

</html>

3.3 效果展示

四、基于WebSocket实现网页聊天项目的消息转发

这里的网页聊天项目和网页聊天相似，如：

具体实现分为以下几步：

一、约定前后端交互接口

二、实现TextWebSocketHandler接口

1> 服务器消息转发逻辑分析

上图了解到，每个会话的好友可能是一个，也可能是多个，并且未上线的好友无法接收消息，而服务器转发消息，需要知道对端的WebSocketSession,因此，可以使用map存储上线用户的userId 和 webSocketSession

1.用户上线，map插入值；

2.用户下线，map 删除值；

@Component
@Slf4j
public class OnLineUserManager {
    //此处的 哈希表 要考虑线程安全问题
    private ConcurrentHashMap<Integer, WebSocketSession> sessions = new ConcurrentHashMap<>();

    // 1) 用户上线，哈希表插入值
    public void online(Integer userId,WebSocketSession session){
        if(sessions.get(userId) != null){
            //说明用户已经上线，登录失败
            log.info("[" + userId + "] 登录失败，已在其它地方登录！");
            return;
        }
        sessions.put(userId,session);
        log.info("[" + userId + "] 上线！");
    }
    // 2）用户下线，哈希表删除值
    public void offline(Integer userId,WebSocketSession session){ 
        WebSocketSession exitSession = sessions.get(userId);
        if(exitSession == session){
            //两个session是同一个，才下线
            sessions.remove(userId);
            log.info("[" + userId + "] 下线！");
        }
    }
    // 3）根据userId 获取 WebSocketSession
    public WebSocketSession getSession(Integer userId){
        return sessions.get(userId);
    }
}

2>实现 TextWebSocketHandler 接口，重写4个方法

@Slf4j
@Component
public class WebSocketController extends TextWebSocketHandler {
    @Autowired
    private OnLineUserManager onLineUserManager;

    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Autowired
    private MessageMapper messageMapper;

    @Autowired
    private SessionMapper sessionMapper;

    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
        log.info("websocket 连接成功");
        Integer userId = (Integer) session.getAttributes().get("session_userId");
        if(userId == null){
            return;
        }
        onLineUserManager.online(userId,session);
    }

    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
        log.info("websocket 收到消息" + message.toString());
        //1.获取用户信息
        Integer userId = (Integer) session.getAttributes().get("session_userId");
        String username = (String) session.getAttributes().get("session_username");
        if(userId == null || username == null){
            log.info("用户未登录,无法转发");
            return;
        }
        //2.解析请求,注意把json字符串转化为java对象
        MessageRequest req = objectMapper.readValue(message.getPayload(), MessageRequest.class);
        if(req.getType().equals("message")){
            //转发消息
            transferMessage(userId,username,req);
        }else {
            log.info("req.type 有误:" + message.getPayload());
        }
    }

    //通过这个方法进行转发
    private void transferMessage(Integer fromId, String fromName,MessageRequest req) throws IOException {
        //1.构造待转发的响应对象
        MessageResponse messageResponse = new MessageResponse("message",fromId,fromName, req.getSessionId(), req.getContent());
        //转成字符串
        String responseJson = objectMapper.writeValueAsString(messageResponse);
        log.info("转发消息：responseJson" + responseJson);
        //2.根据请求中的sessionId ,获取到message_session中有那些用户（查询数据库）
        List<Friend> friends = sessionMapper.selectFriendBySessionId(req.getSessionId(),fromId);
        //3.遍历users，通过OnLineUserManager获取到websocketsession发送响应,
        // ！！！也要给自己发送一个消息,因此需要将自己也加入friends,让自己可以看到自己发送的消息
        Friend myself = new Friend();
        myself.setFriendId(fromId);
        myself.setFriendName(fromName);
        friends.add(myself);
        for (Friend friend:friends
             ) {
            WebSocketSession webSocketSession = onLineUserManager.getSession(friend.getFriendId());
            if(webSocketSession == null){
                //用户不在线，不发送
                continue;
            }
            webSocketSession.sendMessage(new TextMessage(responseJson));
        }
        //4.转发的消息需要存储在数据库,这样下线之后，重新上线可以获取历史消息
        //向message表写入记录
        Message message = new Message();
        message.setFromId(fromId);
        message.setSessionId(req.getSessionId());
        message.setContent(req.getContent());
        messageMapper.insertMessage(message);
    }

    @Override
    public void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception {
        log.info("websocket 连接异常" + exception.toString());
        Integer userId = (Integer) session.getAttributes().get("session_userId");
        if(userId == null){
            return;
        }
        onLineUserManager.offline(userId,session);
    }

    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        log.info("websocket 连接正常关闭" + status.toString());
        Integer userId = (Integer) session.getAttributes().get("session_userId");
        if(userId == null){   
            return;
        }
        onLineUserManager.offline(userId,session);
    }
}

3> 实现 WebSocketConfigurer 接口，配置路由

@Configuration
@EnableWebSocket//启动websocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
    @Autowired
    private TestWebSocketController testWebSocketController;

    @Autowired
    private WebSocketController webSocketController;

    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(webSocketController,"/WebSocketMessage")
                //！！！由于userId 和 username 都是保存在httpSession中的，无法直接在webSocketSession中使用，需要添加以下带代码
                .addInterceptors(new HttpSessionHandshakeInterceptor());
    }
}

4> 测试结果

智能体开发者社区

中国智能体开发者社区，聚焦智能体与大模型开发，提供前沿资讯、实用工具链、开源项目及行业案例。通过技术沙龙、开发者大赛等活动，促进经验交流与协作，助力开发者快速构建创新智能应用。

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