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一款基于Netty开发的WebSocket服务器

这是一款基于Netty框架开发的服务端，通信协议为WebSocket。主要用于Java后台服务器向浏览器进行消息推送。

需求

对于一个Web项目而言，客户端一般均为各种各样的浏览器，如何从后端服务器向浏览器客户端进行消息推送，便成了一个棘手的问题，好在在HTTP1.1之后，HTTP可以支持长连接，由此，我在Netty框架的基础上开发了这个WebSocket服务端。

当然，你依旧可以下载源码进行测试，集成，二次开发等等。

环境

Intellij IDEA2018
JDK 1.8
插件：Simple WebSocket Client 0.1.3
- FireFox Quantum 60.0.1 (64 位)
- Google Chrome 67.0.3396.99（正式版本）（64 位）

运行结果

请看下图：

实现步骤及源码

WebSocket

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。 WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，WebSocketAPI被W3C定为标准。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

目录结构

核心类讲解

WebSocketChildHandler
WebSocketServerHandler

WebSocketChildHandler

这个类的主要作用就是为Netty的通道注册事件。其核心代码见下，其中webSocketUrl就是客户端与服务端进行连接的请求路径，我将其写入了配置文件，交由Spring管理，以注入的方式传递到WebSocketServerHandler中。

ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline();// 将请求与应答消息编码或者解码为HTTP消息pipeline.addLast("http-codec", new HttpServerCodec());// 将http消息的多个部分组合成一条完整的HTTP消息pipeline.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(HttpObjectConstant.MAX_CONTENT_LENGTH));// 向客户端发送HTML5文件。主要用于支持浏览器和服务端进行WebSocket通信pipeline.addLast("http-chunked", new ChunkedWriteHandler());// 服务端Handlerpipeline.addLast("handler", new WebSocketServerHandler(webSocketUrl));

WebSocketServerHandler

这个类是真正的核心类，这个类的主要功能为：

进行第一次握手
对消息进行处理
- 可以实现点对点通信
- 可以实现广播功能
- 可以实现点对端通信

/*** 接收客户端发送的消息** @param channelHandlerContext ChannelHandlerContext* @param receiveMessage        消息*/@Overrideprotected void messageReceived(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, Object receiveMessage) throws Exception {// 传统http接入 第一次需要使用http建立握手if (receiveMessage instanceof FullHttpRequest) {FullHttpRequest fullHttpRequest = (FullHttpRequest) receiveMessage;LOGGER.info("├ [握手]: {}", fullHttpRequest.uri());// 握手handlerHttpRequest(channelHandlerContext, fullHttpRequest);// 发送连接成功给客户端channelHandlerContext.channel().write(new TextWebSocketFrame("连接成功"));}// WebSocket接入else if (receiveMessage instanceof WebSocketFrame) {WebSocketFrame webSocketFrame = (WebSocketFrame) receiveMessage;handlerWebSocketFrame(channelHandlerContext, webSocketFrame);}}/*** 第一次握手** @param channelHandlerContext channelHandlerContext* @param req                   请求*/private void handlerHttpRequest(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, FullHttpRequest req) {// 构造握手响应返回，本机测试WebSocketServerHandshakerFactory wsFactory= new WebSocketServerHandshakerFactory(webSocketUrl, Constant.NULL, Constant.FALSE);// region 从连接路径中截取连接用户名String uri = req.uri();int i = uri.lastIndexOf("/");String userName = uri.substring(i + 1, uri.length());// endregionChannel connectChannel = channelHandlerContext.channel();// 加入在线用户WebSocketUsers.put(userName, connectChannel);socketServerHandShaker = wsFactory.newHandshaker(req);if (socketServerHandShaker == null) {// 发送版本错误WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedVersionResponse(connectChannel);} else {// 握手响应socketServerHandShaker.handshake(connectChannel, req);}}/*** webSocket处理逻辑** @param channelHandlerContext channelHandlerContext* @param frame                 webSocketFrame*/private void handlerWebSocketFrame(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, WebSocketFrame frame) throws IOException {Channel channel = channelHandlerContext.channel();// region 判断是否是关闭链路的指令if (frame instanceof CloseWebSocketFrame) {LOGGER.info("├ 关闭与客户端[{}]链接", channel.remoteAddress());socketServerHandShaker.close(channel, (CloseWebSocketFrame) frame.retain());return;}// endregion// region 判断是否是ping消息if (frame instanceof PingWebSocketFrame) {LOGGER.info("├ [Ping消息]");channel.write(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));return;}// endregion// region 纯文本消息if (frame instanceof TextWebSocketFrame) {String text = ((TextWebSocketFrame) frame).text();LOGGER.info("├ [{} 接收到客户端的消息]: {}", new Date(), text);channel.write(new TextWebSocketFrame(new Date() + " 服务器将你发的消息原样返回：" + text));}// endregion// region 二进制消息 此处使用了MessagePack编解码方式if (frame instanceof BinaryWebSocketFrame) {BinaryWebSocketFrame binaryWebSocketFrame = (BinaryWebSocketFrame) frame;ByteBuf content = binaryWebSocketFrame.content();LOGGER.info("├ [二进制数据]:{}", content);final int length = content.readableBytes();final byte[] array = new byte[length];content.getBytes(content.readerIndex(), array, 0, length);MessagePack messagePack = new MessagePack();WebSocketMessageEntity webSocketMessageEntity = messagePack.read(array, WebSocketMessageEntity.class);LOGGER.info("├ [解码数据]: {}", webSocketMessageEntity);WebSocketUsers.sendMessageToUser(webSocketMessageEntity.getAcceptName(), webSocketMessageEntity.getContent());}// endregion}

至此，服务端算是开发完成。但可以看出，服务端中仍有很大的发展空间，细心的同学可以发现我在第一次握手时，将Channel存储了起来，对于上述的三种情况也有简易的实现方案。

如果有必要，我也会将非浏览器客户端代码(非Js客户端)写成例子，共享出来。

一款基于Netty开发的WebSocket服务器

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注：本文著作权归作者，由demo大师发表，拒绝转载，转载需要作者授权

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