我是怎么实现开源系统的实时聊天功能的？
站长
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写在前面：
最近有一个想法，做一个程序员师徒系统。因为在大学期间的我在学习java的时候非常地迷茫，找不到自己的方向，也没有一个社会上有经验的前辈去指导，所以走了很多的弯路。后来工作了，想把自己的避坑经验分享给别人，但是发现身边都是有经验的开发者，也没有机会去分享自己的想法，所以富贵同学就想做一个程序员专属的师徒系统，秉承着徒弟能够有人指教少走弯路，师傅能桃李满天下的目的，所以开始做这个师徒系统，也会同步更新该系统所用到的技术，并且作为教程分享给大家，希望大家能够关注一波。
其实聊天功能最开始的时候我们可以创建一个表，当人们发送的时候将消息往表里面插入，接收的时候将消息从表里面取出，然后定时去取出消息，这样勉强能实现一个消息聊天的功能，但是会大大的消耗服务器的性能，所以我们用到了一项新技术：WebSocket。那么老规矩，WebSocket是什么呢？
在这里富贵同学用自己的话总结一次：websocket使得服务器能够主动得向客户端推送消息，而且服务器和客户端建立连接只要一次确认就可以了。
好了，那么怎么将这个功能集成到师徒管理系统中来呢？在这里富贵同学要感谢wensocket开源项目，因为富贵同学在改项目上进行改进使得websocket能够集成springsecurity和jwt技术到师徒管理系统中来。大家可以先去瞧一瞧这个项目，对接下来的教程能够理解得更加深透。
废话不多说，开始我们的实战
第一步，我们导入相关的jar包
<!--websocket-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
<version>2.1.6.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
<version>2.1.6.RELEASE</version>
</dependency>
<!--websocket-->
第二步，创建websocket的service类
package com.wangfugui.apprentice.service;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.wangfugui.apprentice.dao.domain.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnError;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
@ServerEndpoint("/webSocket/{username}")
@Component
public class WebSocketServer {
//静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。
private static AtomicInteger onlineNum = new AtomicInteger();
//concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的WebSocketServer对象。
private static ConcurrentHashMap<String, Session> sessionPools = new ConcurrentHashMap<>();
//发送消息
public void sendMessage(Session session, String message) throws IOException {
if(session != null){
synchronized (session) {
System.out.println("发送数据：" + message);
session.getBasicRemote().sendText(message);
}
}
}
//给指定用户发送信息
public void sendInfo(String userName, String message){
Session session = sessionPools.get(userName);
try {
sendMessage(session, message);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
// 群发消息
public void broadcast(String message){
for (Session session: sessionPools.values()) {
try {
sendMessage(session, message);
} catch(Exception e){
e.printStackTrace();
continue;
}
}
}
//建立连接成功调用
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam(value = "username") String userName){
sessionPools.put(userName, session);
addOnlineCount();
System.out.println(userName + "加入webSocket！当前人数为" + onlineNum);
// 广播上线消息
Message msg = new Message();
msg.setDate(new Date());
msg.setTo("0");
msg.setText(userName);
broadcast(JSON.toJSONString(msg,true));
}
//关闭连接时调用
@OnClose
public void onClose(@PathParam(value = "username") String userName){
sessionPools.remove(userName);
subOnlineCount();
System.out.println(userName + "断开webSocket连接！当前人数为" + onlineNum);
// 广播下线消息
Message msg = new Message();
msg.setDate(new Date());
msg.setTo("-2");
msg.setText(userName);
broadcast(JSON.toJSONString(msg,true));
}
//收到客户端信息后，根据接收人的username把消息推下去或者群发
// to=-1群发消息
@OnMessage
public void onMessage(String message) throws IOException{
System.out.println("server get" + message);
Message msg=JSON.parseObject(message, Message.class);
msg.setDate(new Date());
if (msg.getTo().equals("-1")) {
broadcast(JSON.toJSONString(msg,true));
} else {
sendInfo(msg.getTo(), JSON.toJSONString(msg,true));
}
}
//错误时调用
@OnError
public void onError(Session session, Throwable throwable){
System.out.println("发生错误");
throwable.printStackTrace();
}
public static void addOnlineCount(){
onlineNum.incrementAndGet();
}
public static void subOnlineCount() {
onlineNum.decrementAndGet();
}
public static AtomicInteger getOnlineNumber() {
return onlineNum;
}
public static ConcurrentHashMap<String, Session> getSessionPools() {
return sessionPools;
}
}
大家仔细看这个类里面的四个注解：
@OnOpen @OnClose @OnMessage @OnError
分别是websocket连接，关闭，收到消息，错误时调用 @ServerEndpoint也要加上，接下来我们配置一个config类使得上面的类生效：
package com.wangfugui.apprentice.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
/**
* WebScoket配置处理器
*/
@Configuration
public class WebSocketConfig {
/**
* ServerEndpointExporter 作用
*
* 这个Bean会自动注册使用@ServerEndpoint注解声明的websocket endpoint
*
* @return
*/
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
这里是最关键的两个配置类了。
第三步，本来到这里就可以跑起来进行聊天了
前端的代码在仓库里面，这里就不贴出来来了。但是我们发现由于师徒系统是集成的jwt的，所以我们没有办法进行基本的聊天，因为都被拦截了！所以我们要做的第一步就是把相关接口放开：
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// post请求要关闭csrf验证,不然访问报错；实际开发中开启，需要前端配合传递其他参数
http.csrf().disable()
.authorizeRequests()
//swagger
.antMatchers("/swagger-ui.html").anonymous()
.antMatchers("/swagger-resources/**").anonymous()
.antMatchers("/webjars/**").anonymous()
.antMatchers("/*/api-docs").anonymous()
//设置哪些路径不需要认证,这里也能放行静态资源
.antMatchers("/webSocket/**").anonymous()
.antMatchers("/static/**").anonymous()
.antMatchers("/css/**", "/js/**").anonymous()
.antMatchers("/favicon.ico").anonymous()
//放开注册,登录用户接口
.antMatchers("/user/register").anonymous()
.antMatchers("/login").anonymous()
.antMatchers("/logoutSystem").anonymous()
.antMatchers("/chatroom").anonymous()
.antMatchers("/onlineusers").anonymous()
.antMatchers("/currentuser").anonymous()
.anyRequest().authenticated() // 所有请求都需要验证
.and() //这里采用链式编程
.logout()
//注销成功后，调转的页面
.logoutSuccessUrl("/login")
// 配置自己的注销URL，默认为 /logout
.logoutUrl("/logoutSystem")
// 是否销毁session，默认ture
.invalidateHttpSession(true)
// 删除指定的cookies
.deleteCookies(JwtTokenUtils.TOKEN_HEADER)
.and()
//添加用户账号的认证
.addFilter(new JWTAuthenticationFilter(authenticationManager()))
//添加用户权限的认证
.addFilter(new JWTAuthorizationFilter(authenticationManager()))
//我们可以准确地控制什么时机创建session，有以下选项进行控制：
//always – 如果session不存在总是需要创建；
//ifRequired – 仅当需要时，创建session(默认配置)；
//never – 框架从不创建session，但如果已经存在，会使用该session ；
//stateless – Spring Security不会创建session，或使用session；
.sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
.and()
.exceptionHandling()
//添加没有携带token或者token无效操作
.authenticationEntryPoint(new JWTAuthenticationEntryPoint())
//添加无权限时的处理
.accessDeniedHandler(new JWTAccessDeniedHandler());
}
接着我们更改我们的默认登录接口：
public JWTAuthenticationFilter(AuthenticationManager authenticationManager) {
this.authenticationManager = authenticationManager;
//这里特别注意是登录的接口，自定义登录接口，不写的话默认"/login"
super.setFilterProcessesUrl("/loginvalidate");
}
这样我们的默认登录就可以登录了，但是由于要集成到我们的系统中来，我们需要jwt生成的字符串，所以在登录成功我们要将jwt秘钥存储在cookie中来：
在JWTAuthenticationFilter类中
// 成功验证后调用的方法
// 如果验证成功，就生成token并返回
@Override
protected void successfulAuthentication(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
FilterChain chain,
Authentication authResult) {
JwtUser jwtUser = (JwtUser) authResult.getPrincipal();
System.out.println("jwtUser:" + jwtUser.toString());
boolean isRemember = rememberMe.get() == 1;
String role = "";
Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = jwtUser.getAuthorities();
for (GrantedAuthority authority : authorities){
role = authority.getAuthority();
}
String token = JwtTokenUtils.createToken(jwtUser.getUsername(), role, isRemember);
// 返回创建成功的token
// 但是这里创建的token只是单纯的token
// 按照jwt的规定，最后请求的时候应该是 `Bearer token`
response.setHeader("Authorization", JwtTokenUtils.TOKEN_PREFIX + token);
response.addCookie(new Cookie("Authorization",token));
}
这样之后我们在调用聊天室接口中就可以获取cookie，从而将在线列表显示出来
@RequestMapping("/chatroom")
public String chatroom(HttpServletRequest request) {
Cookie[] cookies = request.getCookies();
//如果没有cookie则返回登录页面
Cookie authCookie = Arrays.stream(cookies).filter(cookie -> cookie.getName()
.contains(JwtTokenUtils.TOKEN_HEADER)).collect(Collectors.toList()).get(0);
if (authCookie == null) {
return "login";
}
String tokenHeader = authCookie.getValue();
String username = JwtTokenUtils.getUsername(tokenHeader);
HttpSession session = request.getSession();
User idByUserName = userService.getIdByUserName(username);
session.setAttribute("uid", idByUserName.getId());
return "chatroom";
}
还有一个登录接口:
@RequestMapping("/login")
public String login(HttpServletRequest request) {
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if (cookies == null) {
return "login";
}
//如果没有cookie则返回登录页面
List<Cookie> collect = Arrays.stream(cookies).filter(cookie -> cookie.getName()
.contains(JwtTokenUtils.TOKEN_HEADER)).collect(Collectors.toList());
if (collect.isEmpty()) {
return "login";
}
return "home";
}
我们创建一个首页页面
<!DOCTYPE>
<html>
<head>
<title>login</title>
</head>
<body>
<div class="container vertical-center">
<a href="/chatroom">聊天室</a>
<form action="/logoutSystem" method="post">
<button type="submit" >注销</button>
</form>
</div>
</body>
</html>
这样我们就可以进行注销和进入聊天室了。多余代码就不在这里贴出，请大家移步到仓库观看：SpringBoot+WebSocket
说在之后
师徒系统我会一直更新，因为是开源的项目，所以我也希望又更多的小伙伴加入进来！！
这是程序员师徒管理系统的地址：
程序员师徒管理系统
