WebSocket Day04 : 消息推送-编程知识

前言

随着Web应用程序的不断发展，实时性和交互性成为了用户体验中至关重要的一部分。传统的HTTP协议在处理实时数据传输方面存在一些局限性，而WebSocket作为一种全双工通信协议，为实现实时、高效的消息推送提供了全新的解决方案。

在Web开发领域，消息推送是一项重要的功能，它使得服务器能够将实时更新的信息主动推送给客户端，而不需要客户端频繁地向服务器发送请求。借助于WebSocket技术，开发人员能够轻松构建具有实时交互功能的Web应用程序，例如在线聊天、实时数据监控、多人协作编辑等。

一、前期准备

1、新建项目，结构如下

2、导入依赖

  <!-- websocket 依赖 --><dependency><groupId>javax.websocket</groupId><artifactId>javax.websocket-api</artifactId><version>1.1</version><scope>provided</scope></dependency><!-- 打印日志 --><dependency><groupId>ch.qos.logback</groupId><artifactId>logback-classic</artifactId><version>1.3.8</version></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.24</version></dependency><!-- ch02 --><dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>javax.servlet-api</artifactId><version>4.0.1</version><scope>provided</scope></dependency><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-databind</artifactId><version>2.14.2</version></dependency><!-- ch03 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-webmvc</artifactId><version>5.3.23</version></dependency><!-- 在 spring 4.0 开始支持--><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-websocket</artifactId><version>5.3.23</version></dependency><!-- ch04 --><!-- 如果想要使用 Spring 的消息代理，则添加以下依赖 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-messaging</artifactId><version>5.3.23</version></dependency>

每一个依赖的作用：

javax.websocket-api: 这是Java API for WebSocket的依赖声明，版本为1.1。它提供了在Java应用程序中使用WebSocket所需的接口和类。

logback-classic: 这是Logback日志框架的经典模块，版本为1.3.8。Logback是一个灵活而功能强大的日志框架，它可以代替log4j系统。

lombok: Lombok是一个Java库，可以通过注解的方式来简化Java代码的开发。它通过消除样板代码（boilerplate code）来提高开发效率。

javax.servlet-api: 这是Java Servlet API的依赖声明，版本为4.0.1。它提供了使用Java语言编写的Web应用程序中的Servlet和JSP规范。

jackson-databind: Jackson是Java中用于处理JSON数据的流行库，databind模块提供了JSON和Java对象之间的转换功能。

spring-webmvc: 这是Spring框架中的Web MVC模块的依赖声明，版本为5.3.23。它提供了创建基于Spring的Web应用程序的支持。

spring-websocket: 这是Spring框架中的WebSocket模块的依赖声明，版本为5.3.23。它提供了对WebSocket的支持，使得在Spring应用程序中能够方便地集成和使用WebSocket。

spring-messaging: 这是Spring框架中的消息代理模块的依赖声明，版本为5.3.23。它提供了在Spring应用程序中实现消息代理的支持。

以上依赖项将会为您的项目引入WebSocket所需的API、日志、简化代码、Servlet支持以及Spring框架的相关模块，让您可以方便地开发基于WebSocket的Web应用程序，并且与Spring框架无缝集成。

3、配置配置类

1）MvcConfig 类

@Configuration
@EnableWebMvc
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {@Overridepublic void configureDefaultServletHandling(DefaultServletHandlerConfigurer configurer) {configurer.enable();}
}

让我解释一下它的作用：

@Configuration: 这个注解表示这是一个配置类，它会被Spring容器识别并用来配置应用程序上下文。

@EnableWebMvc: 这个注解启用了Spring MVC，它会在Spring中注册必要的组件，如HandlerMapping、HandlerAdapter等，以支持基于注解的控制器方法。

implements WebMvcConfigurer: MvcConfig类实现了WebMvcConfigurer接口，这样可以重写一些默认配置，自定义MVC的行为。

configureDefaultServletHandling: 这是WebMvcConfigurer接口中的一个方法，通过重写这个方法，我们可以配置静态资源的处理。在这里的配置中，configurer.enable()启用了默认的Servlet处理，允许DispatcherServlet将对静态资源的请求转发到Servlet容器的default servlet。

总的来说，这段代码配置了Spring MVC，并且使得Spring能够处理静态资源的请求，从而使得静态资源可以被正确地访问和展示。

2）WebSocket 类


@Configuration
// 启用 webSocket 消息代理中间件
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {/*** 注册一个连接消息中间件的端点（ 路径url ）* @param registry*/@Overridepublic void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {registry.addEndpoint("broker");}/*** 配置消息代理，主要是设置相关的主题* 消息代理是服务中心的核心，spring-websocket 内置了* 一个简单的消息代理，但也只能够满足基本要求，如果* 需要强大的消息中心的功能，通常都会集成第三方的消息队列* 例如：RabbitMQ 等* @param registry*/@Overridepublic void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {// 启用 Spring 内置简单的消息代理并设置一个主题（topic）的前缀// 用于消息的发布和订阅registry.enableSimpleBroker("/news","video");// 如果需要集成外部其他的消息代理，使用下面等等方法// registry.enableStompBrokerRelay();}
}

让我来解释一下它的作用：

@Configuration: 这个注解表示这是一个配置类，它会被Spring容器识别并用来配置应用程序上下文。

@EnableWebSocketMessageBroker: 这个注解启用了基于消息代理的WebSocket支持，它会为您的应用程序提供了实时的、双向通信能力。

implements WebSocketMessageBrokerConfigurer: WebSocketConfig类实现了WebSocketMessageBrokerConfigurer接口，这样可以重写一些默认配置，自定义WebSocket的行为。

registerStompEndpoints: 在这个方法中，我们注册了一个STOMP端点（也就是WebSocket端点），客户端可以通过该端点进行连接。在这里的配置中，我们注册了一个名为"broker"的端点，客户端将使用这个端点来建立WebSocket连接。

configureMessageBroker: 这个方法用来配置消息代理，主要是设置相关的主题。在这里的配置中，我们启用了Spring内置的简单消息代理，并设置了两个主题的前缀 "/news" 和 "/video"，用于消息的发布和订阅。这样客户端就可以订阅这些主题，从而接收相关的消息。

总的来说，这段代码配置了Spring WebSocket的消息代理中间件，使得应用程序能够通过WebSocket进行实时的双向通信，同时设置了相关的主题，以便客户端可以订阅并接收相应的消息。

3）AppConfig 类

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "edu.nf.ch04")
@Import({MvcConfig.class,WebSocketConfig.class})
public class AppConfig {
}

让我来解释一下它的作用：

@Configuration: 这个注解表示这是一个配置类，它会被Spring容器识别并用来配置应用程序上下文。

@ComponentScan(basePackages = "edu.nf.ch04"): 这个注解指定了Spring容器在初始化时要扫描的包路径，以寻找带有特定注解的组件。在这里的配置中，容器会扫描"edu.nf.ch04"包及其子包，寻找带有@Component、@Service、@Repository等注解的组件，并将它们纳入Spring容器管理。

@Import({MvcConfig.class, WebSocketConfig.class}): 这个注解用于导入其他的配置类，将其配置加入到当前的配置类中。在这里的配置中，AppConfig类导入了MvcConfig和WebSocketConfig两个配置类，从而将它们的配置内容整合到当前的配置中。

总的来说，这段代码配置了Spring应用程序的整体配置信息，包括了组件扫描的包路径以及导入了其他的配置类，从而将整个应用程序的配置信息整合在一起。

4）WebConfig 类

public class WebConfig extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {@Overrideprotected Class<?>[] getRootConfigClasses() {return new Class[0];}@Overrideprotected Class<?>[] getServletConfigClasses() {return new Class[]{AppConfig.class};}@Overrideprotected String[] getServletMappings() {return new String[]{"/"};}
}

这段代码是一个典型的Spring Web应用程序的配置类，它继承自AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer，用于替代传统的web.xml文件，让我来解释一下它的作用：

public class WebConfig extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer: 这个类是Web应用程序的初始化类，它相当于web.xml文件中的配置。

@Override protected Class<?>[] getRootConfigClasses() { return new Class[0]; }: 在这个方法中，我们返回一个空数组，表示不需要加载根配置类。通常，根配置类用来配置数据源、持久层框架、安全框架等应用程序级别的组件，但在这里我们没有定义。

@Override protected Class<?>[] getServletConfigClasses() { return new Class[]{AppConfig.class}; }: 在这个方法中，我们返回一个包含AppConfig类的数组，表示加载Web应用程序的配置类。在这里，我们将之前提到的AppConfig配置类加载到Servlet上下文中，这样就可以使用其中定义的Bean。

@Override protected String[] getServletMappings() { return new String[]{"/"}; }: 这个方法返回一个包含"/"路径的字符串数组，表示DispatcherServlet要映射的路径。在这里的配置中，DispatcherServlet会映射到应用程序的根路径，即所有的请求都会交给DispatcherServlet进行处理。

总的来说，这段代码配置了Spring Web应用程序的初始化信息，包括加载Web应用程序的配置类、指定DispatcherServlet的映射路径等，从而取代了传统的web.xml文件。

4、封装一个信息类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Message {private String content;private String sendTime;}

让我来解释一下使用到的注解和它的作用：

@Data: 这是Lombok库提供的一个注解，它会为类自动生成一些通用的方法，如toString()、equals()、hashCode()等，以及针对每个字段的getters和setters方法。使用@Data注解可以减少样板代码，让类看起来更简洁。

@AllArgsConstructor: 这是Lombok库提供的另一个注解，它会为类生成一个包含所有字段的构造方法，这样就不需要手动编写构造方法。

@NoArgsConstructor: 这也是Lombok库提供的注解，它会生成一个无参的构造方法。

private String content;: 这行代码定义了一个私有字段content，用于存储消息的内容。

private String sendTime;: 这行代码定义了另一个私有字段sendTime，用于存储消息的发送时间。

总的来说，这段代码使用了Lombok库的注解来自动生成通用方法和构造方法，从而简化了代码编写。同时，定义了一个简单的Java类Message，用于表示消息对象，包括消息内容和发送时间两个属性。

二、编写 controller 类，实现通知

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class PublishController {/*** 消息处理模板，用于发布消息*/private final SimpMessagingTemplate template;/*** 后台发布消息* @param message*/@PostMapping("/publish/{topic}/{sub}")public void publish(@PathVariable("topic") String topic,@PathVariable("sub")String sub, String message){// 创建一个时间String sendTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());Message msg = new Message(message,sendTime);// 将消息发布到消息代理指定的主题中template.convertAndSend("/"+ topic +"/" + sub,msg);}}

这段代码是一个Spring框架中的REST控制器类PublishController，它使用了一些注解和依赖注入，让我来逐步解释：

@RestController: 这个注解表示该类是一个RESTful风格的控制器，它将处理传入的HTTP请求，并返回相应的HTTP响应。相比于@Controller注解，它会自动将返回结果转换为JSON格式。

@RequiredArgsConstructor: 这是Lombok库提供的注解，它会为类中标记了final的字段生成一个构造方法，用于进行依赖注入。在这里，它的作用是为template字段生成一个构造方法，实现依赖注入。

private final SimpMessagingTemplate template;: 这行代码定义了一个私有的、不可变的SimpMessagingTemplate类型的字段template，用于向WebSocket消息代理发送消息。

@PostMapping("/publish/{topic}/{sub}"): 这是一个用于处理HTTP POST请求的方法级注解，表示对应的publish方法将处理POST请求，并且在路径中包含了两个占位符{topic}和{sub}。

public void publish(@PathVariable("topic") String topic, @PathVariable("sub") String sub, String message): 这是一个处理POST请求的方法，它接受三个参数，其中@PathVariable注解表示从URL中获取路径参数。方法内部首先创建了消息对象msg，然后使用SimpMessagingTemplate将消息发布到指定的主题中。

总的来说，这个PublishController类是一个RESTful风格的控制器，用于处理POST请求，并通过SimpMessagingTemplate向WebSocket消息代理发布消息。

三、编写页面

1、admin.html --- 发送信息后台

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title><script src="js/JQuery文件.txt.js"></script>
</head>
<body>
<h1>后台管理</h1>
<form id="f1">
<select id="topic"><option value="sport">体育</option><option value="recreation">娱乐</option>
</select><input type="text" name="message" id="message"/>
<input type="button" value="发布">
</form><script>$(function () {$(':button').on('click',function () {let param = $('#f1').serialize();let subTopic = $('#topic').val();// alert(subTopic)$.ajax({url:'../publish/news/' + subTopic,type:'post',data:param,success:function ( data ) {$('#message').val('');}})})})
</script></body>
</html>

2、index.html --- 体育栏目

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title><script src="js/JQuery文件.txt.js"></script><script src="js/stomp.min.js"></script></head>
<body>
<h1>体育</h1><div id="msg"></div><script>$(function () {// 创建 WebSocket 对象var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/broker");// 将 WebSocket 包装成 stomp 客户端let stompClient = Stomp.over(ws);// 连接服务器并订阅消息stompClient.connect({},function () {// 执行订阅stompClient.subscribe('/news/sport',function ( data ) {// 接收发布的通知内容// alert(data);// 取出 stomp 中的 body 部分并解析为 json 对象let msg = $.parseJSON(data.body);$('#msg').append(msg.sendTime + '<br>');$('#msg').append(msg.content + '<br>')})})})
</script></body>
</html>

让我来逐行解释上述代码的含义：

var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/broker"); - 这一行创建了一个WebSocket对象，并指定了连接的URL为"ws://localhost:8080/broker"。这将尝试连接到本地主机上的WebSocket服务器，并订阅了"/broker"频道。

let stompClient = Stomp.over(ws); - 这一行使用了STOMP（Simple Text Oriented Messaging Protocol）库，通过WebSocket创建了一个STOMP客户端对象。

stompClient.connect({}, function () {...}); - 这段代码表示当STOMP客户端成功连接到服务器时，执行后续的操作。

stompClient.subscribe('/news/sport', function (data) {...}); - 在连接成功后，客户端订阅了"/news/sport"频道，用于接收体育新闻。当有消息到达时，会执行回调函数，并将消息的发送时间和内容显示在页面上。

总体来说，这段代码的作用是在页面加载后，通过WebSocket连接到服务器，订阅体育新闻频道，并将接收到的消息动态显示在页面上。

2、index2.html --- 娱乐栏目

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title><script src="js/JQuery文件.txt.js"></script><script src="js/stomp.min.js"></script></head>
<body>
<h1>娱乐</h1><div id="msg"></div><script>$(function () {// 创建 WebSocket 对象var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/broker");// 将 WebSocket 包装成 stomp 客户端let stompClient = Stomp.over(ws);// 连接服务器并订阅消息stompClient.connect({},function () {// 执行订阅stompClient.subscribe('/news/recreation',function ( data ) {// 接收发布的通知内容// alert(data);// 取出 stomp 中的 body 部分并解析为 json 对象let msg = $.parseJSON(data.body);$('#msg').append(msg.sendTime + '<br>');$('#msg').append(msg.content + '<br>')})})})
</script></body>
</html>

这部分代码和体育栏目的是一样的。