Java WebSocket 核心原理与实战应用

（二）配置方式

推荐实现 WebSocketMessageBrokerConfigurer 接口，避免继承 WebMvcConfigurationSupport 导致自动配置失效。

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.messaging.simp.config.MessageBrokerRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocketMessageBroker;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.StompEndpointRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketMessageBrokerConfigurer;

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {
    @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry config) {
        config.enableSimpleBroker("/topic");
        config.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
    }

    @Override
    public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
        registry.addEndpoint("/websocket-endpoint")
                .setAllowedOrigins("*")
                .withSockJS();
    }
}

（三）服务端开发

1. 定义 Endpoint

注解式定义更为常用：

import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@ServerEndpoint("/websocket")
public class WebSocketServer {
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        System.out.println("新的连接建立：" + session.getId());
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session) {
        System.out.println("接收到客户端消息：" + message);
        try {
            session.getBasicRemote().sendText("服务器已收到你的消息：" + message);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        System.out.println("连接关闭：" + session.getId());
    }

    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable throwable) {
        System.out.println("发生错误：" + throwable.getMessage());
        throwable.printStackTrace();
    }
}

2. 生命周期方法

• @OnOpen：连接建立时调用，可初始化 Session。
• @OnMessage：处理接收到的消息，可解析业务逻辑并回复。
• @OnClose：连接关闭时调用，用于清理资源。
• @OnError：处理异常，记录日志或通知客户端。

3. 消息收发

同步发送：session.getBasicRemote().sendText(message) 异步发送：session.getAsyncRemote().sendText(message)

（四）客户端开发

前端使用 JavaScript 创建 WebSocket 对象：

var socket = new WebSocket('ws://localhost:8080/websocket');

socket.onopen = function(event) {
    console.log('WebSocket 连接已建立');
    socket.send('Hello, server!');
};

socket.onmessage = function(event) {
    console.log('收到服务器消息：', event.data);
    // 解析 JSON 并更新页面
};

socket.onclose = function(event) {
    console.log('WebSocket 连接已关闭');
};

四、案例实战：实时聊天工具

（一）需求分析

1. 用户连接管理：维护在线会话集合。
2. 消息广播：将消息发送给除发送者外的所有用户。
3. 简单界面：HTML 页面展示输入框和消息列表。

（二）服务端实现

import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

@Component
@ServerEndpoint("/chat")
public class ChatServer {
    private static final Set<Session> sessions = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        sessions.add(session);
        System.out.println("新用户连接：" + session.getId());
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session sender) {
        for (Session session : sessions) {
            if (!session.equals(sender)) {
                try {
                    session.getBasicRemote().sendText(sender.getId() + " 说：" + message);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                    try {
                        sender.getBasicRemote().sendText("消息发送失败");
                    } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
                    sessions.remove(session);
                }
            }
        }
    }

    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        sessions.remove(session);
        System.out.println("用户断开连接：" + session.getId());
    }

    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable throwable) {
        System.out.println("发生错误：" + throwable.getMessage());
        throwable.printStackTrace();
        sessions.remove(session);
    }
}

（三）客户端实现

HTML 页面示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>实时聊天小工具</title>
    <style>
        #message-list { width: 400px; height: 300px; border: 1px solid #ccc; overflow-y: scroll; }
    </style>
</head>
<body>
    <div id="message-list"></div>
    <input type="text" id="input-message" placeholder="请输入消息">
    <button onclick="sendMessage()">发送</button>
    <script>
        var socket = new WebSocket('ws://localhost:8080/chat');
        socket.onopen = function() { console.log('连接已建立'); };
        socket.onmessage = function(event) {
            var list = document.getElementById('message-list');
            var p = document.createElement('p');
            p.textContent = event.data;
            list.appendChild(p);
            list.scrollTop = list.scrollHeight;
        };
        function sendMessage() {
            var input = document.getElementById('input-message');
            if (input.value.trim() !== '') {
                socket.send(input.value);
                input.value = '';
            }
        }
    </script>
</body>
</html>

五、常见问题与解决方案

（一）兼容性

旧版浏览器可能不支持 WebSocket。可使用 SockJS 作为兼容方案，它会自动回退到 XHR-streaming 等协议。

（二）性能优化

1. 连接池：高并发下使用连接池减少建立开销。
2. 心跳检测：定期发送心跳消息检测连接存活，及时清理无效连接。

（三）安全性

1. 加密传输：生产环境使用 wss:// 协议。
2. 身份认证：连接前验证 JWT 等令牌。
3. 内容校验：对接收消息进行正则过滤，防止注入攻击。

六、总结

WebSocket 凭借全双工、低延迟特性，成为现代 Web 实时交互的首选协议。在 Java 开发中，结合 Spring Boot 可快速构建稳定高效的实时服务。实际应用中需注意兼容性、性能及安全问题，以确保系统可靠性。