2020.18科学技术创新基于SpringBoot 和WebSocket 的点对点聊天
系统研发与部署
黎志伟
（云南师范大学信息学院，
云南昆明650000）1概述目前，随着软件市场的不断扩大，各式各样的网站、小程序、APP 应运而生，为了满足软件快速实现并简捷部署的需求，
大量免费开源项目和新技术被运用来实现软件的快捷开发与部署，这种方式不仅缩短了平均开发周期，而且降低了该部分功能出现错误的可能性。本文介绍的是在web 平台下使用docker 引擎和web socket 通讯协议开发并部署一款聊天系统，即在项目中引入web socket 协议进行对应的接口实现，最后服务器安装docker 引擎来完成系统部署。2docker 引擎与web socket 协议介绍Docker 容器是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以以统一的方式打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何安装了docker 引擎的服务器上（包括流行的Linux 机器、windows 机器），也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似iPhone 的app ）。几乎没有性能开销，可以很容易地在机器和数据中心中运行。最重要的是，他们不依赖于任何语言、框架包括系统。Web Socket 是一种在单个TCP 连接上进行全双工通信的协议，浏览器和服务器只需要完成一次握手，
两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。3系统总体设计聊天系统的设计主要运用了web socket 的On open 方法和On message 两个方法，客户端首先生成一个不重复的UUID 作为用户名去与服务端建立连接。服务端收到连接并维护所有客户端的连接，连接成功后客户端加载所有与服务端建立了连接的用户，之后客户端之间再以服务端做中转站其它客户端实现通讯，最后将系统部署在docker 容器中。本系统事先会准备一些图片，
作为默认用户头像，用户连接以[key,value]的存储方式保存在服务端特定集合中，本次会话的已读和未读消息也会保存在客户端特定集合中。由于本次系统的重点不在于客户端界面，客户端制作为了节省时间，系统运用了一些网络上开放的前端组件，主要包括3个界面，系统初始界面、用户列表界面、聊天主体界面。系统的界面流程图如图所示。这里的一些组件已经定义好了基础点击事件，但系统还需对部分业务逻辑代码进行扩展，比如点击事件；同时增加了系统需要实现的某些功能，主要增加了未读消息数量提示功能，
未读/已读消息保存功能，未读消息提示清空功能等。4主要功能实现  4.1通讯功能。若A 用户要与B 用户进行通讯，A 用户首先需
要点击好友列表中的B 用户进入到聊天界面，A 用户在发送消息
区域输入要发送的内容后，通过回车事件调用本地的send 方法，同时将发送的内容添加到聊天信息展示
区域的左侧，之后进入到服务端的On message 方法，通过消息接收方B 的send text 方法将消
息发送到接收方B ，接收方B 的客户端进行一系列判断，
若都通过，直接将收到的消息添加到聊天消息区域的右侧。
4.2临时保存聊天记录。为了不影响用户的聊天体验，
本系统还要实现保存当前用户和其它用户的聊天信息；本文提出两种方
案，第一种就是在当前用户的本地客户端用特定集合来保存聊天信息；第二种是将所有消息以特定的格式在服务端做持久化处理，
并设置过期时间；本文选取第一种简单的方案来处理。
还有一点需要注意由于聊天信息保存在客户端，也未作持久化处理，在客户端保存的聊天信息失效时间点是用户关闭了浏览器，因为聊天信息是保存在本地特定的集合中，当用户关闭浏览器之后，将会丢失这些信息。
4.3加载临时保存的聊天信息和未读消息。
有了临时保存聊天信息方案，若A 用户切换聊天对象后，能恢复与B 之前的聊天信息，同时还要检查B 是否给A 发消息且A 未读这些消息，
若有，在恢复完与B 之前的聊天信息后，还需要加载未读消息。
具体步骤如下：通过A 的UUID 与B 的UUID 组合起来从已读消息集合中取出聊天信息Messages 。遍历Messages ，通过每一条消息中的标识位（not Mine 和空）来判断添加在聊天的界面左侧或者右侧。通过B
的UUID 去遍历未读消息集合，消息需满足标志为未读，
这是为了避免重复加载。这里是直接将未读消息添加到聊天界面的右侧，
同时该条消息会被添加到对应的已读消息集合。4.4加载所有在线用户。A 用户运行系统，首先调用客户端的On open 方法以随机生成的UUID 码作为用户名与服务端建立连
接；服务端接收到客户端的连接，
同时将用户名和对应的session 保存在一个特定的[key,value]集合中；之后当前客户端加载所有在线用户并以列表的形式展示，同时通过调用服务端的On message 方
websocket和socket
法通知其它所有在线的用户，A 上线了需要重新加载好友列表。
4.5未读消息提示。先逐一遍历本地未读消息的集合，每遍历
一条消息之后都会遍历一遍A 用户的在线好友列表，如果未读消息的发送方与A 用户的好友列表中某一个用户名相等，则在A 用户
对应的好友列表上将未读消息数量上加一。如图所示。摘要：介绍了一款精简版web 点对点聊天系统的研发过程。整个点对点聊天系统主要利用了web socket 提供的open 和message 接口快捷的完成整个聊天系统后，利用docker 便捷实现了系统的部署。阐述了该系统的总体设计与各个主要功能的实现过程，为正在学习SpringBoot+websocket 实现点对点聊天系统的人提供了一种参考。该系统的重点在于对web socket 这个协议的使用以及聊天系统消息存储解决方案，docker 的容器化部署系统。
关键词：通讯；web socket ；容器化部署
中图分类号：TP311.52文献标识码：A 文章编号：2096-4390（2020）18-0095-02作者简介：黎志伟（1995-），男，汉族，重庆开州区人，工学硕士，云南师范大学信息学院计算机技术专业，研究方向：
通讯协议、docker 引擎。（转下页）
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