WebSocket集解决⽅案
问题起因
最近做项⽬时遇到了需要多⽤户之间通信的问题，涉及到了WebSocket握⼿请求，以及集中WebSocket Session共享的问题。
期间我经过了⼏天的研究，总结出了⼏个实现分布式WebSocket集的办法，从zuul到spring cloud gateway的不同尝试，总结出了这篇⽂章，希望能帮助到某些⼈，并且能⼀起分享这⽅⾯的想法与研究。
以下是我的场景描述
资源：4台服务器。其中只有⼀台服务器具备ssl认证域名，⼀台redis+mysql服务器，两台应⽤服务器（集）
应⽤发布限制条件：由于场景需要，应⽤场所需要ssl认证的域名才能发布。因此ssl认证的域名服务器⽤来当api⽹关，负责https请求与wss（安全认证的ws）连接。俗称https卸载，⽤户请求https域名服务器（eg：oiscircle/xxx），但真实访问到的是http+ip地址的形式。只要⽹关配置⾼，能handle多个应⽤
需求：⽤户登录应⽤，需要与服务器建⽴wss连接，不同⾓⾊之间可以单发消息，也可以发消息
集中的应⽤服务类型：每个集实例都负责http⽆状态请求服务与ws长连接服务
系统架构图
在我的实现⾥，每个应⽤服务器都负责http and ws请求，其实也可以将ws请求建⽴的聊天模型单独成⽴为⼀个模块。从分布式的⾓度来看，这两种实现类型差不多，但从实现⽅便性来说，⼀个应⽤服务http+ws请求的⽅式更为⽅便。下⽂会有解释
本⽂涉及的技术栈
Eureka 服务发现与注册
Redis Session共享
Redis 消息订阅
Spring Boot
Zuul ⽹关
Spring Cloud Gateway ⽹关
Spring WebSocket 处理长连接
Ribbon 负载均衡
Netty 多协议NIO⽹络通信框架
Consistent Hash ⼀致性哈希算法
相信能⾛到这⼀步的⼈都了解过我上⾯列举的技术栈了，如果还没有，可以先去⽹上⼊门教程了解⼀下。下⾯的内容都与上述技术相关，题主默认⼤家都了解过了...
技术可⾏性分析
下⾯我将描述session特性，以及根据这些特性列举出n个解决分布式架构中处理ws请求的集⽅案
WebSocketSession与HttpSession
在Spring所集成的WebSocket⾥⾯，每个ws连接都有⼀个对应的session：WebSocketSession，在Spring WebSocket中，我们建⽴ws连接之后可以通过类似这样的⽅式进⾏与客户端的通信:
protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) {
System.out.println("服务器接收到的消息： "+ message );
//send message to client
session.sendMessage(new TextMessage("message"));
}
那么问题来了：ws的session⽆法序列化到redis，因此在集中，我们⽆法将所有WebSocketSession都缓存到redis进⾏session共享。每台服务器都有各⾃的session。于此相反的是HttpSession，redis可以
⽀持httpsession共享，但是⽬前没有websocket session共享的⽅案，因此⾛redis websocket session共享这条路是⾏不通的。
有的⼈可能会想：我可不可以将sessin关键信息缓存到redis，集中的服务器从redis拿取session关键信息然后重新构建我只想说这种⽅法如果有⼈能试出来，请告诉我⼀声...
以上便是websocket session与http session共享的区别，总的来说就是http session共享已经有解决⽅案了，⽽且很简单，只要引⼊相关依赖：spring-session-data-redis和spring-boot-starter-redis，⼤家可以从⽹上个demo玩⼀下就知道怎么做了。⽽websocket session共享的⽅案由于websocket底层实现的⽅式，我们⽆法做到真正的websocket session共享。
解决⽅案的演变
Netty与Spring WebSocket
刚开始的时候，我尝试着⽤netty实现了websocket服务端的搭建。在netty⾥⾯，并没有websocket session这样的概念，与其类似的是channel，每⼀个客户端连接都代表⼀个channel。前端的ws请求通过netty监听的端⼝，⾛websocket协议进⾏ws握⼿连接之后，通过⼀些列的handler（责链模式）进⾏消息处理。与websocket session类似地，服务端在连接建⽴后有⼀个channel，我们可以通过channel 进⾏与客户端的通信
/**
* TODO 根据服务器传进来的id，分配到不同的group
前端websocket怎么用*/
private static final ChannelGroup GROUP = new DefaultChannelGroup(ImmediateEventExecutor.INSTANCE);
@Override
protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {
//retain增加引⽤计数，防⽌接下来的调⽤引⽤失效
System.out.println("服务器接收到来⾃ " + ctx.channel().id() + " 的消息： " + ());
//将消息发送给group⾥⾯的所有channel，也就是发送消息给客户端
GROUP.ain());
}
那么，服务端⽤netty还是⽤spring websocket？以下我将从⼏个⽅⾯列举这两种实现⽅式的优缺点
使⽤netty实现websocket
玩过netty的⼈都知道netty是的线程模型是nio模型，并发量⾮常⾼，spring5之前的⽹络线程模型是servlet实现的，⽽servlet不是nio模型，所以在spring5之后，spring的底层⽹络实现采⽤了netty。如果我们单独使⽤netty来开发websocket服务端，速度快是绝对的，但是可能会遇到下列问题：
1. 与系统的其他应⽤集成不⽅便，在rpc调⽤的时候，⽆法享受springcloud⾥feign服务调⽤的便利性
2. 业务逻辑可能要重复实现
3. 使⽤netty可能需要重复造轮⼦
4. 怎么连接上服务注册中⼼，也是⼀件⿇烦的事情
5. restful服务与ws服务需要分开实现，如果在netty上实现restful服务，有多⿇烦可想⽽知，⽤spring⼀站式restful开发相信很多⼈都
习惯了。
使⽤spring websocket实现ws服务
spring websocket已经被springboot很好地集成了，所以在springboot上开发ws服务⾮常⽅便，做法⾮常简单
第⼀步：添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
第⼆步：添加配置类
@Configuration
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
@Override
public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
registry.addHandler(myHandler(), "/")
.setAllowedOrigins("*");
}
@Bean
public WebSocketHandler myHandler() {
return new MessageHandler();
}
}
第三步：实现消息监听类
@Component
@SuppressWarnings("unchecked")
public class MessageHandler extends TextWebSocketHandler {
private List<WebSocketSession> clients = new ArrayList<>();
@Override
public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) {
clients.add(session);
System.out.println("uri :" + Uri());
System.out.println("连接建⽴: " + Id());
System.out.println("current seesion: " + clients.size());
}
@Override
public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) {
System.out.println("断开连接: " + Id());
}
@Override
protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) {
String payload = Payload();
Map<String, String> map = JSONObject.parseObject(payload, HashMap.class);
System.out.println("接受到的数据" + map);
clients.forEach(s -> {
try {
System.out.println("发送消息给: " + Id());
s.sendMessage(new TextMessage("服务器返回收到的信息," + payload));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
}
从这个demo中，使⽤spring websocket实现ws服务的便利性⼤家可想⽽知了。为了能更好地向spring cloud⼤家族看齐，我最终采⽤了spring websocket实现ws服务。
因此我的应⽤服务架构是这样⼦的：⼀个应⽤既负责restful服务，也负责ws服务。没有将ws服务模块拆分是因为拆分出去要使⽤feign来进⾏服务调⽤。第⼀本⼈⽐较懒惰，第⼆拆分与不拆分相差在多了⼀层服务间的io调⽤，所以就没有这么做了。
从zuul技术转型到spring cloud gateway
要实现websocket集，我们必不可免地得从zuul转型到spring cloud gateway。原因如下：
zuul1.0版本不⽀持websocket转发，zuul 2.0开始⽀持websocket，zuul2.0⼏个⽉前开源了，但是2.0版本没有被spring boot集成，⽽且⽂档不健全。因此转型是必须的，同时转型也很容易实现。
在gateway中，为了实现ssl认证和动态路由负载均衡，yml⽂件中以下的某些配置是必须的，在这⾥提前避免⼤家采坑
server:
port: 443
ssl:
enabled: true
key-store: classpath:xxx.jks
key-store-password: xxxx
key-store-type: JKS
key-alias: alias
spring:
application:
name: api-gateway
cloud:
gateway:
httpclient:
ssl:
handshake-timeout-millis: 10000
close-notify-flush-timeout-millis: 3000
close-notify-read-timeout-millis: 0
useInsecureTrustManager: true
discovery:
locator:
enabled: true
lower-case-service-id: true
routes:
- id: dc
uri: lb://dc
predicates:
- Path=/dc/**
- id: wecheck
uri: lb://wecheck
predicates:
- Path=/wecheck/**
如果要愉快地玩https卸载，我们还需要配置⼀个filter，否则请求⽹关时会出现错误not an SSL/TLS record

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。