Springboot-cli 开发脚手架系列

Netty系列：Springboot+Netty优雅的开发websocket高性能服务器

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Springboot-cli 开发脚手架系列
前言
- 1. 环境
- 2. 引入websocket编码解码器
- 3. 编写websocket处理器
- 4. 效果演示
- 5. 源码分享

前言

首先我们需要使用Netty搭建基础的tcp框架，参考Springboot使用Netty优雅的创建高性能TCP服务器，接下来我们开始集成websocket。

1. 环境

pom.xml

<dependency><groupId>io.netty</groupId><artifactId>netty-all</artifactId><version>${netty-all.version}</version></dependency>

yml开启日记debug级别打印

# 日记配置
logging:level:# 开启debug日记打印com.netty: debug

2. 引入websocket编码解码器

这里我们需要加入websocket编码解码器，因为websocket的握手是通过http完成的，所以我们还需要加入http的编码器。

/*** Netty 通道初始化** @author qiding*/
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class ChannelInit extends ChannelInitializer<SocketChannel> {private final MessageHandler messageHandler;@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel channel) {channel.pipeline()// 心跳时间.addLast("idle", new IdleStateHandler(0, 0, 60, TimeUnit.SECONDS))// 对http协议的支持..addLast(new HttpServerCodec())// 对大数据流的支持.addLast(new ChunkedWriteHandler())// 聚合 Http 将多个requestLine、requestHeader、messageBody信息转化成单一的request或者response对象.addLast(new HttpObjectAggregator(8192))// 聚合 websocket 的数据帧，因为客户端可能分段向服务器端发送数据.addLast(new WebSocketFrameAggregator(1024 * 62))// 添加消息处理器.addLast("messageHandler", messageHandler);}}

3. 编写websocket处理器

WebsocketMessageHandler 处理器主要负责处理握手协议和文本交互

/*** Websocket 消息处理器** @author qiding*/
@Slf4j
@Component
public class WebsocketMessageHandler {/*** 对webSocket 首次握手进行解析*/public void handleHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) {// 首次握手进行校验this.isFullHttpRequest(ctx, request);// 获取请求uriString uri = request.uri();// 参数分别是 (ws地址,子协议,是否扩展,最大frame长度)WebSocketServerHandshakerFactory factory = new WebSocketServerHandshakerFactory(getWebSocketLocation(request), null, true, 5 * 1024 * 1024);WebSocketServerHandshaker handShaker = factory.newHandshaker(request);if (handShaker == null) {WebSocketServerHandshakerFactory.sendUnsupportedVersionResponse(ctx.channel());} else {handShaker.handshake(ctx.channel(), request);}WebSocketSession.setChannelShaker(ctx.channel().id(), handShaker);}/*** 处理消息*/public void handleWebSocketFrame(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame) {// 获取webSocket 会话WebSocketServerHandshaker handShaker = WebSocketSession.getChannelShaker(ctx.channel().id());// 关闭if (frame instanceof CloseWebSocketFrame) {log.debug("收到关闭请求");handShaker.close(ctx.channel(), (CloseWebSocketFrame) frame.retain());return;}// 握手PING/PONGif (frame instanceof PingWebSocketFrame) {ctx.writeAndFlush(new PongWebSocketFrame(frame.content().retain()));return;}// 文本接收和回复if (frame instanceof TextWebSocketFrame) {log.debug("收到消息：\n{}", ((TextWebSocketFrame) frame).text());ctx.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame("服务器接收成功！"));return;}// 二进制文本if (frame instanceof BinaryWebSocketFrame) {ctx.writeAndFlush(frame.retain());}}/*** 判断是否是正确的websocket 握手协议*/private void isFullHttpRequest(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) {if (!request.decoderResult().isSuccess()) {log.error("非webSocket请求");this.sendResponse(ctx, request, new DefaultFullHttpResponse(request.protocolVersion(), HttpResponseStatus.BAD_REQUEST, ctx.alloc().buffer()));ctx.close();return;}if (!HttpMethod.GET.equals(request.method())) {log.error("非GET请求");this.sendResponse(ctx, request, new DefaultFullHttpResponse(request.protocolVersion(), HttpResponseStatus.FORBIDDEN, ctx.alloc().buffer()));ctx.close();}}/*** SSL支持采用wss:*/private String getWebSocketLocation(FullHttpRequest request) {return "ws://" + request.headers().get(HttpHeaderNames.HOST) + "/websocket";}/*** http 握手通用响应*/private void sendResponse(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest req, FullHttpResponse resp) {HttpResponseStatus status = resp.status();if (status != HttpResponseStatus.OK) {ByteBufUtil.writeUtf8(resp.content(), status.toString());HttpUtil.setContentLength(req, resp.content().readableBytes());}boolean keepAlive = HttpUtil.isKeepAlive(req) && status == HttpResponseStatus.OK;HttpUtil.setKeepAlive(req, keepAlive);ChannelFuture future = ctx.write(resp);if (!keepAlive) {future.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);}}
}

修改主消息处理器MessageHandler.java ，加入握手过程处理

/*** 消息处理,单例启动** @author qiding*/
@Slf4j
@Component
@ChannelHandler.Sharable
@RequiredArgsConstructor
public class MessageHandler extends SimpleChannelInboundHandler<WebSocketFrame> {private final WebsocketMessageHandler websocketHandler;@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {if (msg instanceof FullHttpRequest) {websocketHandler.handleHttpRequest(ctx, (FullHttpRequest) msg);log.debug("\n");log.debug("客户端{}握手成功!", ctx.channel().id());}super.channelRead(ctx, msg);}@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, WebSocketFrame frame) throws Exception {log.debug("\n");log.debug("channelId:" + ctx.channel().id());websocketHandler.handleWebSocketFrame(ctx, frame);}@Overridepublic void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) {log.debug("\n");log.debug("断开连接");// 释放缓存ChannelStore.closeAndClean(ctx);WebSocketSession.clear(ctx.channel().id());}@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {log.debug("\n");log.debug("成功建立连接,channelId：{}", ctx.channel().id());super.channelActive(ctx);}@Overridepublic void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {log.debug("心跳事件时触发");}
}

4. 效果演示

服务类和启动类基础模块的搭建参考开头提供的连接进行搭建即可,这里就不重复了
这里启动项目，以postman测试为例

postman模拟客户端连接服务器
服务器

5. 源码分享

Springboot-cli开发脚手架，集合各种常用框架使用案例，完善的文档，致力于让开发者快速搭建基础环境并让应用跑起来。
项目源码github地址
项目源码国内gitee地址

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