Spring Boot 结合 WebSocket 实现在线聊天

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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2017 年那会，公众号刚开始写没多久，松哥曾经在公众号上发过一个简易的 WebSocket 的系列，大概只有 5 篇左右。
大致上讲了下 WebSocket 的原理以及结合 Java 的具体用法，最后还做了一个五子棋对弈的游戏，在 GitHub 上开源了，感兴趣的小伙伴可以看下。

不过那个系列主要讲 WebSocket 的原生用法，没有谈到 Spring Boot 结合 WebSocket 的用法。在 Spring Boot 中，如果我们使用 WebSocket，可以不必使用晦涩的原生代码，可以结合很多现成的框架来更加方便的实现在线聊天。

今天我们就来看看如何在 Spring Boot 中结合 WebSocket 实现点对点在线聊天。

1.WebSocket 简介

1.1 HTTP/1.1 的升级特性

要说 WebSocket 协议，我们得先来说说 HTTP 协议的一个请求头，事实上，所有的 HTTP 客户端（浏览器、移动端等）都可以在请求头中包含 Connection:Upgrade ，这个表示客户端希望升级请求协议，那么希望升级成什么样的协议呢？我们需要在 Upgrade 头中指定一个或者多个协议的列表，当然这些协议必须兼容 HTTP/1.1 协议。服务器收到请求之后，如果接受升级请求，那么将会返回一个 101 的状态码，表示转换请求协议，同时在响应的 Upgrade 头中使用单个值，这个单个值就是请求协议列表中服务器支持的第一个协议（即请求头的 Upgrade 字段中列出来的协议列表中服务器支持的第一个协议）。

HTTP 升级最大的好处是最终使我们可以使用任意的协议，在升级握手完成之后，它就不再使用 HTTP 连接了，我们甚至可以在升级握手完成之后建立一个 Socket 连接，理论上我们可以使用 HTTP 升级在两个端点之间使用任何自己设计的协议，进而创建出各种各样的 TCP 通信，当然浏览器不会让开发者随意去这么做，而是要指定某些协议，WebSocket 应运而生！

大家来看松哥之前制作的一张图，这里详细解释了 websocket 协议升级的过程：

Spring Boot 结合 WebSocket 实现在线聊天

1.2 WebSocket 协议

OK，了解了 HTTP/1.1 协议的升级特性之后，我们再来详细看看整个过程是怎么样的？

一个 WebSocket 请求首先使用非正常的 HTTP 请求以特定的模式访问一个 URL ，这个 URL 有两种模式，分别是 ws 和 wss，对应 HTTP 协议中的 http 和 https，请求头中除了 Connection:Upgrade 之外还有一个 Upgrade:websocket ，它们两个将共同告诉服务器将连接升级为 WebSocket 这样一种全双工协议。

如此，在握手完成之后，文本消息或者其他二进制消息就可以同时在两个方向上进行发送，而不需要关闭和重建连接。此时的客户端和服务端关系其实是对等的，他们都可以互相向对方主动发消息。

注意

ws 和 wss 模式并不能算作 HTTP 协议的一部分，因为 HTTP 请求和请求头并不包含 URL 模式，HTTP 请求只在请求的第一行中包含相对于服务器的 URL ，在 Host 头中包含域名，而 WebSocket 中特有的 ws 和 wss 模式主要用于通知浏览器和 API 是希望使用 SSL/TLS(wss)，还是希望使用不加密的方式(ws)进行连接。

1.3 WebSocket 的优势

说了这么多，那么接下来我们来看看 WebSocket 协议都有哪些优势：

由于 WebSocket 连接在端口80(ws)或者443(wss)上创建，与 HTTP 使用的端口相同，这样，基本上所有的防火墙都不会阻塞 WebSocket 连接
WebSocket 使用 HTTP 协议进行握手，因此它可以自然而然的集成到网络浏览器和 HTTP 服务器中
使用该协议，当消息启动或者到达的时候，服务端和客户端都可以知道

.....

等等，还有很多。