区块链基于WebSocket 构建P2P网络

区块链基于WebSocket 构建P2P网络今天我们重点分析，在常见的java web开发中，比如boot框架开发的区块链系统，每个节点既是服务端又是客户端，因此不能引用spring-boot-starter-WebSocket 依赖，而是要引用Java-WebSocket 原生的依赖，以维持不同节点间的长连接。

1、pom引用：

     <dependency><groupId>org.java-websocket</groupId><artifactId>Java-WebSocket</artifactId><version>1.3.8</version></dependency>

2、服务端伪代码


import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;import javax.annotation.PostConstruct;import org.java_websocket.WebSocket;
import org.java_websocket.handshake.ClientHandshake;
import org.java_websocket.server.WebSocketServer;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.testng.util.Strings;/*** 基于springboot2.0的websocket服务端* * @author nandao**/
@Component
public class P2pPointServer {// 日志记录private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(P2pPointServer.class);// 本机server的WebSocket端口// 多机测试时可改变该值private int port = 8001;// 所有连接到服务端的WebSocket缓存器private List<WebSocket> localSockets = new ArrayList<WebSocket>();public List<WebSocket> getLocalSockets() {return localSockets;}public void setLocalSockets(List<WebSocket> localSockets) {this.localSockets = localSockets;}/*** 初始化P2P Server端* @param Server端的端口号port*/@PostConstruct @Order(1)public void initServer() {/*** 初始化WebSocket的服务端 定义内部类对象socketServer，源于WebSocketServer； new* InetSocketAddress(port)是WebSocketServer构造器的参数 InetSocketAddress是(IP地址+端口号)类型，亦即端口地址类型*/final WebSocketServer socketServer = new WebSocketServer(new InetSocketAddress(port)) {/*** 重写5个事件方法，事件发生时触发对应的方法*/@Override// 创建连接成功时触发public void onOpen(WebSocket webSocket, ClientHandshake clientHandshake) {sendMessage(webSocket, "服务端开打");// 当成功创建一个WebSocket连接时，将该链接加入连接池localSockets.add(webSocket);}@Override// 断开连接时候触发public void onClose(WebSocket webSocket, int i, String s, boolean b) {logger.info(webSocket.getRemoteSocketAddress() + "客户端与服务器断开连接！");// 当客户端断开连接时，WebSocket连接池删除该链接localSockets.remove(webSocket);}@Override// 收到客户端发来消息的时候触发public void onMessage(WebSocket webSocket, String msg) {logger.info("接收到客户端消息：" + msg);sendMessage(webSocket, "收到消息");}@Override// 连接发生错误的时候调用,紧接着触发onClose方法public void onError(WebSocket webSocket, Exception e) {logger.info(webSocket.getRemoteSocketAddress() + "客户端链接错误！");localSockets.remove(webSocket);}@Overridepublic void onStart() {logger.info("WebSocket Server端启动...");}};socketServer.start();logger.info("监听socketServer端口" + port);}/*** 向连接到本机的某客户端发送消息* * @param ws* @param message*/public void sendMessage(WebSocket ws, String message) {logger.info("发送给" + ws.getRemoteSocketAddress().getPort() + "的p2p消息是:" + message);ws.send(message);}/*** 向所有连接到本机的客户端广播消息* * @param message：待广播内容*/public void broatcast(String message) {if (localSockets.size() == 0 || Strings.isNullOrEmpty(message)) {return;}logger.info("Glad to say broatcast to clients being startted!");for (WebSocket socket : localSockets) {this.sendMessage(socket, message);}logger.info("Glad to say broatcast to clients has overred!");}
}

上述伪代码中，服务端调用initServer()方法初始化，打开8001作为服务端口，其中重写了5个事件方法，事件发生时出发对应的方法，服务启动时调用onStart()，创建成功时触发onOpen()，断开时触发onClose(),收到客户端消息时调onMessage(),收到消息后向客户端返回“收到消息”的消息；连接发生错误时调用的方法onError(),onError调用完毕后触发onClose()方法。

此外，还有给所有连接到本机的客户端广播消息的方法broatcast()。

3、客户端伪代码

import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;import javax.annotation.PostConstruct;import org.java_websocket.WebSocket;
import org.java_websocket.client.WebSocketClient;
import org.java_websocket.handshake.ServerHandshake;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.testng.util.Strings;/*** 基于springboot2.0的websocket客户端* * @author nandao**/
@Component
public class P2pPointClient {// 日志记录private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(P2pPointClient.class);// P2P网络中的节既是Server端，又是Client端。作为Server运行在7001端口（P2pPointServer的port字段），同时作为Client通过ws://localhost:8001连接到服务端private String wsUrl = "ws://localhost:8001/";// 所有客户端WebSocket的连接池缓存private List<WebSocket> localSockets = new ArrayList<WebSocket>();public List<WebSocket> getLocalSockets() {return localSockets;}public void setLocalSockets(List<WebSocket> localSockets) {this.localSockets = localSockets;}/*** 连接到服务端*/@PostConstruct  //启动后执行@Order(2) //优先级public void connectPeer() {try {// 创建WebSocket的客户端final WebSocketClient socketClient = new WebSocketClient(new URI(wsUrl)) {@Overridepublic void onOpen(ServerHandshake serverHandshake) {sendMessage(this, "客户端打开");localSockets.add(this);}@Overridepublic void onMessage(String msg) {logger.info("收到服务端发送的消息:" + msg);}@Overridepublic void onClose(int i, String msg, boolean b) {logger.info("客户端关闭");localSockets.remove(this);}@Overridepublic void onError(Exception e) {logger.info("客户端报错");localSockets.remove(this);}};// 客户端 开始连接服务端socketClient.connect();} catch (URISyntaxException e) {logger.info("连接错误:" + e.getMessage());}}/*** 向服务端发送消息 当前WebSocket的远程Socket地址，就是服务器端* * @param ws：* @param message*/public void sendMessage(WebSocket ws, String message) {logger.info("发送给" + ws.getRemoteSocketAddress().getPort() + "的p2p消息:" + message);ws.send(message);}/*** 向所有连接过的服务端广播消息* * @param message：待广播的消息*/public void broatcast(String message) {if (localSockets.size() == 0 || Strings.isNullOrEmpty(message)) {return;}logger.info("Glad to say broatcast to servers being startted!");for (WebSocket socket : localSockets) {this.sendMessage(socket, message);}logger.info("Glad to say broatcast to servers has overred!");}
}

如上述伪代码，客户端用connectPeer()方法连接到服务端，在方法中客户端通过 ws://localhost:8001 连接到服务器。与服务端类似的地方有，重写五个事件方法。

为了保证connectPeer在服务启动时就能加载，用 @PostConstruct 标记使其加载bean的时候运行，并且只会被服务器执行一次，另外，为了保证服务端先与客户端加载，用 @Order(2) 标识了connectPeer方法。

同时还有，向所有连接过的服务端广播消息的方法broatcast()。

4、p2p网络执行流程如下：

1）当客户端执行connectPeer方法时，成功连接到服务端的onOpen方法时，服务端向客户端发送消息。

2）客户端接到服务端消息后，触发onMessage方法，打印日志；随后客户端onOpen方法执行 sendMessage(....)，发送消息到服务端。

3）服务端接受到客户端消息，触发onMessage，随后调用sendMessage方法。

4）客户端接收到服务端消息，触发onMessage方法..........

总之，后面就是一个你来我往、循环往复的过程。

到此、基于WebSocket 构建P2P网络分享完毕，下篇分享区块链的共识算法，敬请期待！

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