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WebSocket API

Spring Framework 提供了一个 WebSocket API,可用于编写处理 WebSocket 消息的客户端和服务器端应用程序。spring-doc.cadn.net.cn

WebSocketHandler

创建一个 WebSocket 服务器非常简单,只需实现 WebSocketHandler,或者更常见的是,继承 TextWebSocketHandlerBinaryWebSocketHandler。以下示例使用了 TextWebSocketHandlerspring-doc.cadn.net.cn

public class MyHandler extends TextWebSocketHandler {

	@Override
	protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) {
		// ...
	}
}
class MyHandler : TextWebSocketHandler() {

	override fun handleTextMessage(session: WebSocketSession, message: TextMessage) {
		// ...
	}
}

有专门的 WebSocket 编程式配置和 XML 命名空间支持,用于将上述 WebSocket 处理器映射到特定 URL,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfiguration implements WebSocketConfigurer {

	@Override
	public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
		registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler");
	}

	@Bean
	public WebSocketHandler myHandler() {
		return new MyHandler();
	}
}
@Configuration
@EnableWebSocket
class WebSocketConfiguration : WebSocketConfigurer {

	override fun registerWebSocketHandlers(registry: WebSocketHandlerRegistry) {
		registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler")
	}

	@Bean
	fun myHandler(): WebSocketHandler {
		return MyHandler()
	}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	   xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"
	   xsi:schemaLocation="
		http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/websocket
		https://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd">

	<websocket:handlers>
		<websocket:mapping path="/myHandler" handler="myHandler"/>
	</websocket:handlers>

	<bean id="myHandler" class="org.springframework.docs.web.websocket.websocketserverhandler.MyHandler"/>

</beans>

前面的示例用于 Spring MVC 应用程序,应包含在 DispatcherServlet 的配置中。然而,Spring 的 WebSocket 支持并不依赖于 Spring MVC。借助 WebSocketHttpRequestHandler,将 WebSocketHandler 集成到其他 HTTP 服务环境中相对简单。spring-doc.cadn.net.cn

当直接使用 WebSocketHandler API(而非间接使用,例如通过 STOMP 消息传递)时,应用程序必须同步消息的发送, 因为底层的标准 WebSocket 会话(JSR-356)不允许并发发送。一种选择是将 WebSocketSession 包装为 ConcurrentWebSocketSessionDecoratorspring-doc.cadn.net.cn

WebSocket 握手

自定义初始 HTTP WebSocket 握手请求最简单的方法是通过一个 HandshakeInterceptor,它提供了“握手前”和“握手后”的方法。 您可以使用此类拦截器来阻止握手,或者将任意属性传递给 WebSocketSession。 以下示例使用了一个内置拦截器,将 HTTP 会话属性传递到 WebSocket 会话中:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfiguration implements WebSocketConfigurer {

	@Override
	public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
		registry.addHandler(new MyHandler(), "/myHandler")
				.addInterceptors(new HttpSessionHandshakeInterceptor());
	}

}
@Configuration
@EnableWebSocket
class WebSocketConfiguration : WebSocketConfigurer {

	override fun registerWebSocketHandlers(registry: WebSocketHandlerRegistry) {
		registry.addHandler(MyHandler(), "/myHandler")
			.addInterceptors(HttpSessionHandshakeInterceptor())
	}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	   xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"
	   xsi:schemaLocation="
		http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/websocket
		https://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd">

	<websocket:handlers>
		<websocket:mapping path="/myHandler" handler="myHandler"/>
		<websocket:handshake-interceptors>
			<bean class="org.springframework.web.socket.server.support.HttpSessionHandshakeInterceptor"/>
		</websocket:handshake-interceptors>
	</websocket:handlers>

	<bean id="myHandler" class="org.springframework.docs.web.websocket.websocketserverhandler.MyHandler"/>

</beans>

一种更高级的选项是扩展 DefaultHandshakeHandler,该处理器负责执行 WebSocket 握手的各个步骤,包括验证客户端来源、协商子协议以及其他细节。如果应用程序需要配置自定义的 RequestUpgradeStrategy,以适配尚未被支持的 WebSocket 服务器引擎和版本,也可能需要使用此选项(有关此主题的更多内容,请参见部署)。Java 配置和 XML 命名空间都支持配置自定义的 HandshakeHandlerspring-doc.cadn.net.cn

Spring 提供了一个 WebSocketHandlerDecorator 基类,可用于为 WebSocketHandler 添加额外的行为。日志记录和异常处理的实现已提供,并在使用 WebSocket 的 Java 配置或 XML 命名空间时默认添加。ExceptionWebSocketHandlerDecorator 会捕获所有从任意 WebSocketHandler 方法中抛出的未捕获异常,并以状态码 1011(表示服务器错误)关闭 WebSocket 会话。

部署

Spring WebSocket API 很容易集成到 Spring MVC 应用程序中,其中 DispatcherServlet 同时处理 HTTP WebSocket 握手和其他 HTTP 请求。通过调用 WebSocketHttpRequestHandler,也很容易将其集成到其他 HTTP 处理场景中。这种方式既方便又易于理解。然而,在 JSR-356 运行时环境下,需要考虑一些特殊事项。spring-doc.cadn.net.cn

Jakarta WebSocket API(JSR-356)提供了两种部署机制。第一种是在启动时通过 Servlet 容器进行类路径扫描(Servlet 3 的一项特性)。另一种是在 Servlet 容器初始化时使用的注册 API。这两种机制都无法使用单一的“前端控制器”来处理所有 HTTP 请求——包括 WebSocket 握手以及所有其他 HTTP 请求——例如 Spring MVC 中的 DispatcherServletspring-doc.cadn.net.cn

这是 JSR-356 的一个重大限制,Spring 的 WebSocket 支持通过服务器特定的 RequestUpgradeStrategy 实现来解决该问题,即使在 JSR-356 运行时环境中也是如此。 目前,Tomcat、Jetty、GlassFish、WebLogic、WebSphere 和 Undertow(以及 WildFly)都已有相应的策略实现。 从 Jakarta WebSocket 2.1 开始,提供了一个标准的请求升级策略,Spring 会在基于 Jakarta EE 10 的 Web 容器(例如 Tomcat 10.1 和 Jetty 12)中使用该标准策略。spring-doc.cadn.net.cn

另一个次要的考虑因素是,支持 JSR-356 的 Servlet 容器会执行 ServletContainerInitializer(SCI)扫描,这可能会减慢应用程序的启动速度——在某些情况下,甚至会显著降低。如果在升级到支持 JSR-356 的 Servlet 容器版本后观察到明显的性能影响,则应可通过在 <absolute-ordering /> 中使用 web.xml 元素,有选择地启用或禁用 Web 片段(以及 SCI 扫描),如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

<web-app xmlns="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="
		https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee
		https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee/web-app_5_0.xsd"
	version="5.0">

	<absolute-ordering/>

</web-app>

然后,您可以按名称选择性地启用 Web 片段,例如 Spring 自带的 SpringServletContainerInitializer,它为 Servlet 3 的 Java 初始化 API 提供支持。以下示例展示了如何实现这一点:spring-doc.cadn.net.cn

<web-app xmlns="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="
		https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee
		https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee/web-app_5_0.xsd"
	version="5.0">

	<absolute-ordering>
		<name>spring_web</name>
	</absolute-ordering>

</web-app>

配置服务器

您可以配置底层 WebSocket 服务器的参数,例如输入消息缓冲区大小、空闲超时时间等。spring-doc.cadn.net.cn

对于 Jakarta WebSocket 服务器,您可以在配置中添加一个 ServletServerContainerFactoryBean。例如:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
public class WebSocketConfiguration {

	@Bean
	public ServletServerContainerFactoryBean createWebSocketContainer() {
		ServletServerContainerFactoryBean container = new ServletServerContainerFactoryBean();
		container.setMaxTextMessageBufferSize(8192);
		container.setMaxBinaryMessageBufferSize(8192);
		return container;
	}
}
@Configuration
class WebSocketConfiguration {

	@Bean
	fun createWebSocketContainer() = ServletServerContainerFactoryBean().apply {
		maxTextMessageBufferSize = 8192
		maxBinaryMessageBufferSize = 8192
	}
}
<bean class="org.springframework.web.socket.server.standard.ServletServerContainerFactoryBean">
	<property name="maxTextMessageBufferSize" value="8192"/>
	<property name="maxBinaryMessageBufferSize" value="8192"/>
</bean>
对于客户端 Jakarta WebSocket 配置,在编程式配置中使用 ContainerProvider.getWebSocketContainer(),或在 XML 中使用 WebSocketContainerFactoryBean

对于 Jetty,你可以提供一个回调函数来配置 WebSocket 服务器:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
@EnableWebSocket
public class JettyWebSocketConfiguration implements WebSocketConfigurer {

	@Override
	public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
		registry.addHandler(echoWebSocketHandler(), "/echo").setHandshakeHandler(handshakeHandler());
	}

	@Bean
	public WebSocketHandler echoWebSocketHandler() {
		return new MyEchoHandler();
	}

	@Bean
	public DefaultHandshakeHandler handshakeHandler() {
		JettyRequestUpgradeStrategy strategy = new JettyRequestUpgradeStrategy();
		strategy.addWebSocketConfigurer(configurable -> {
			configurable.setInputBufferSize(8192);
			configurable.setIdleTimeout(Duration.ofSeconds(600));
		});
		return new DefaultHandshakeHandler(strategy);
	}
}
@Configuration
@EnableWebSocket
class JettyWebSocketConfiguration : WebSocketConfigurer {

	override fun registerWebSocketHandlers(registry: WebSocketHandlerRegistry) {
		registry.addHandler(echoWebSocketHandler(), "/echo").setHandshakeHandler(handshakeHandler())
	}

	@Bean
	fun echoWebSocketHandler(): WebSocketHandler {
		return MyEchoHandler()
	}

	@Bean
	fun handshakeHandler(): DefaultHandshakeHandler {
		val strategy = JettyRequestUpgradeStrategy()
		strategy.addWebSocketConfigurer {
			it.inputBufferSize = 8192
			it.idleTimeout = Duration.ofSeconds(600)
		}
		return DefaultHandshakeHandler(strategy)
	}
}
使用基于 WebSocket 的 STOMP 时,您还需要配置 STOMP WebSocket 传输 属性。

允许的源

从 Spring Framework 4.1.5 起,WebSocket 和 SockJS 的默认行为是仅接受同源请求。也可以配置为允许所有来源或指定的来源列表。 此检查主要是为浏览器客户端设计的。其他类型的客户端仍然可以随意修改 Origin 请求头的值(更多详情请参见 RFC 6454:Web 源概念)。spring-doc.cadn.net.cn

三种可能的行为是:spring-doc.cadn.net.cn

  • 仅允许同源请求(默认):在此模式下,当启用 SockJS 时,Iframe 的 HTTP 响应头 X-Frame-Options 会被设置为 SAMEORIGIN,同时 JSONP 传输方式将被禁用,因为它无法检查请求的来源。 因此,启用此模式后,IE6 和 IE7 将不再受支持。spring-doc.cadn.net.cn

  • 允许指定的来源列表:每个允许的来源必须以 http://https:// 开头。在此模式下,当启用 SockJS 时,IFrame 传输将被禁用。 因此,启用此模式后,IE6 至 IE9 将不再受支持。spring-doc.cadn.net.cn

  • 允许所有源:要启用此模式,您应将 * 作为允许的源值提供。在此模式下,所有传输方式均可用。spring-doc.cadn.net.cn

您可以配置 WebSocket 和 SockJS 的允许来源(allowed origins),如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfiguration implements WebSocketConfigurer {

	@Override
	public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
		registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler").setAllowedOrigins("https://mydomain.com");
	}

	@Bean
	public WebSocketHandler myHandler() {
		return new MyHandler();
	}
}
@Configuration
@EnableWebSocket
class WebSocketConfiguration : WebSocketConfigurer {

	override fun registerWebSocketHandlers(registry: WebSocketHandlerRegistry) {
		registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler").setAllowedOrigins("https://mydomain.com")
	}

	@Bean
	fun myHandler(): WebSocketHandler {
		return MyHandler()
	}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	   xmlns:websocket="http://www.springframework.org/schema/websocket"
	   xsi:schemaLocation="
		http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/websocket
		https://www.springframework.org/schema/websocket/spring-websocket.xsd">

	<websocket:handlers allowed-origins="https://mydomain.com">
		<websocket:mapping path="/myHandler" handler="myHandler" />
	</websocket:handlers>

	<bean id="myHandler" class="org.springframework.docs.web.websocket.websocketserverhandler.MyHandler" />

</beans>