Spring WebSocket实战：实时通信全解析

🌐 一、为什么要用 WebSocket？HTTP 不够吗？

❌ 传统 HTTP 的局限

• 请求-响应模式：客户端发请求 → 服务器返回结果 → 连接关闭。
• 无法实现“服务器主动推送”数据给客户端。
• 比如：聊天室、股票行情、实时协作编辑……如果靠浏览器每隔几秒轮询一次服务器，效率极低，延迟高。

✅ WebSocket 的优势

• 建立一次连接后，全双工、双向通信。
• 客户端和服务器都可以随时发送消息。
• 基于 TCP，但通过标准端口（80/443），兼容现有防火墙。
• 初始握手是 HTTP 协议，然后“升级”为 WebSocket 协议。

GET /chat HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

服务器回应：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=

✅ 握手成功！之后双方就可以通过这个持久连接互相发消息了。

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🔗 二、WebSocket vs HTTP 架构对比

特性	HTTP / REST	WebSocket
通信方式	请求-响应	全双工、事件驱动
连接数	每次请求新建或复用短连接	长连接，持续通信
路由机制	URL + Method (GET/POST)	没有内置路由，需自定义协议
数据语义	明确（JSON/XML等）	自定义格式（文本/二进制）

💡 所以：WebSocket 是底层传输协议，不规定消息含义。你需要自己定义“消息长什么样”。

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🧩 三、什么时候该用 WebSocket？

适合以下场景：

场景	是否推荐
新闻刷新	❌ 可用 Ajax 轮询或 SSE
实时聊天	✅ 必须用 WebSocket
在线协作文档	✅ 强依赖实时同步
股票行情推送	✅ 高频+低延迟
监控告警	⚠️ 若频率不高可用长轮询

📌 关键判断标准：

✅ 低延迟 + 高频 + 高并发 + 服务端主动推 = 推荐 WebSocket
❌ 网络环境复杂（如公共互联网上的代理）可能阻断 WebSocket（不支持 Upgrade 头）

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⚙️ 四、Spring 如何支持 WebSocket？

Spring 提供了一整套 API 来开发 WebSocket 应用。

4.1 WebSocketHandler：处理 WebSocket 消息

最基础的接口，你可以继承它来处理连接、接收消息、关闭等事件。

public class MyHandler extends TextWebSocketHandler {@Overridepublic void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) {String payload = message.getPayload();session.sendMessage(new TextMessage("Echo: " + payload));}
}

注册到某个路径 /myHandler：

@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {@Overridepublic void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {registry.addHandler(new MyHandler(), "/myHandler");}
}

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4.2 握手拦截器（HandshakeInterceptor）

可以在建立连接前做一些事情，比如：

• 获取用户身份（从 HTTP Session）
• 拒绝非法来源的连接

.addInterceptors(new HttpSessionHandshakeInterceptor())

还可以自定义 HandshakeHandler 控制整个握手过程。

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4.3 部署问题（Deployment）

⚠️ 注意：Java 的 WebSocket 标准（JSR-356）有一个大坑：

它不能和 Spring MVC 的 DispatcherServlet 共享同一个入口！

这意味着：如果你只用原生 JSR-356，就不能让所有请求（包括普通 HTTP 和 WebSocket）都走同一个 DispatcherServlet。

✅ Spring 的解决方案：

使用 RequestUpgradeStrategy，针对不同容器（Tomcat/Jetty/WebLogic 等）提供适配层，使得 WebSocket 升级请求也能被 DispatcherServlet 正常处理。

所以你可以放心地在一个 Spring MVC 应用中同时处理普通请求和 WebSocket。

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4.4 服务器配置（Server Configuration）

可以设置缓冲区大小、超时时间等：

@Bean
public ServletServerContainerFactoryBean createWebSocketContainer() {ServletServerContainerFactoryBean container = new ServletServerContainerFactoryBean();container.setMaxTextMessageBufferSize(8192);container.setIdleTimeout(600000); // 10分钟空闲断开return container;
}

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4.5 跨域控制（Allowed Origins）

默认只允许同源访问。可配置白名单：

registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler").setAllowedOrigins("https://yourdomain.com");

三种模式：

1. 同源（默认）
2. 白名单（指定域名）
3. 允许所有（"*"）

⚠️ 注意：IE6~IE9 支持有限，尤其是 iframe 方式需要放开 X-Frame-Options。

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🔄 五、SockJS：WebSocket 的降级方案（Fallback）

为什么需要 SockJS？

因为很多老旧网络环境（公司代理、防火墙）会：

• 屏蔽 Upgrade 头
• 断开长时间空闲连接

导致 WebSocket 失败。

SockJS 的作用

✅ 尝试使用 WebSocket
❌ 失败则自动切换为 HTTP 模拟长连接（Streaming 或 Polling）

对外暴露相同的编程接口（W3C WebSocket API），开发者无需修改代码。

SockJS 工作流程

1. 客户端请求 /info 获取服务器信息
2. 根据浏览器能力选择传输方式：
   • ✅ WebSocket（最佳）
   • ✅ XHR Streaming（流式）
   • ✅ Long Polling（长轮询）
3. 所有消息走统一格式：
   • 开始：o
   • 消息：a["hello"]（JSON 数组）
   • 心跳：h
   • 关闭：c

URL 示例：

https://host/myapp/endpoint/{server-id}/{session-id}/websocket
https://host/myapp/endpoint/1/abc/xhr-streaming

如何启用 SockJS？

Java 配置：

registry.addHandler(myHandler(), "/myHandler").withSockJS();

XML 配置：

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

前端引入 sockjs-client：

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/sockjs-client@1/dist/sockjs.min.js"></script>
<script>var sock = new SockJS('/myHandler');sock.onmessage = function(e) { console.log(e.data); };
</script>

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❤️ SockJS 心跳机制

防止代理认为连接“闲置”而断开。

• 默认每 25 秒发一个心跳包（h）
• 可配置 heartbeatTime
• 使用任务调度器（TaskScheduler），建议根据 CPU 核心数调整线程池

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🚪 客户端断开检测

HTTP 流或长轮询下，Servlet API 不直接通知“客户端已断开”。

Spring 的做法：

定期发送心跳 → 如果写入失败 → 认为客户端已断开

日志中会有提示，避免堆栈刷屏。

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🌍 CORS 支持

SockJS 在跨域时自动添加 CORS 头：

Access-Control-Allow-Origin: http://your-origin.com
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Max-Age: 31536000

也可以手动禁用：

.withSockJS().setSuppressCors(true)

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🖥️ SockJsClient（Java 客户端）

Spring 还提供了 Java 版本的 SockJS 客户端，用于：

• 服务间通信（非浏览器）
• 压力测试（模拟大量用户）

示例：

List<Transport> transports = Arrays.asList(new WebSocketTransport(new StandardWebSocketClient()),new RestTemplateXhrTransport()
);SockJsClient client = new SockJsClient(transports);
client.doHandshake(new MyHandler(), "http://example.com/sockjs");

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📦 六、STOMP：基于 WebSocket 的高级消息协议

为什么需要 STOMP？

WebSocket 只是传输层，没有定义：

• 消息类型（订阅？发布？）
• 消息目的地（发给谁？）
• 消息体结构

👉 所以我们需要一个应用层协议 —— STOMP（Simple Text Oriented Messaging Protocol）

STOMP 的核心概念

概念	说明
SEND	客户端发送消息
SUBSCRIBE	客户端订阅某个主题
MESSAGE	服务器向客户端推送消息
/app/hello	客户端发来的目标地址（经由注解映射）
/topic/greetings	广播主题
/user/me/private	用户私信（点对点）

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示例：Spring + STOMP 架构

1. 后端配置 STOMP 端点

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {@Overridepublic void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {registry.addEndpoint("/ws")     // 暴露 STOMP 端点.withSockJS();         // 支持降级}@Overridepublic void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app"); // 前缀：客户端发给服务的消息registry.enableSimpleBroker("/topic", "/queue");    // 内存消息代理，支持广播和队列}
}

2. 控制器接收消息

@Controller
public class GreetingController {@MessageMapping("/hello") // 对应 SEND 到 /app/hello@SendTo("/topic/greetings") // 返回值广播到该主题public GreetingMessage greeting(HelloMessage message) {return new GreetingMessage("Hello, " + message.getName());}
}

3. 前端使用 stomp.js

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/sockjs-client@1/dist/sockjs.min.js"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@stomp/stompjs@6/umd/stomp.min.js"></script><script>const socket = new SockJS('/ws');const stompClient = Stomp.over(socket);stompClient.connect({}, function(frame) {stompClient.subscribe('/topic/greetings', function(message) {console.log(JSON.parse(message.body));});stompClient.send("/app/hello", {}, JSON.stringify({'name': 'Alice'}));});
</script>

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✅ 总结：一张图看懂整体架构

[Browser] ↓ (HTTP Upgrade)
[Spring DispatcherServlet]↓
[WebSocket Handshake] → 成功？→ [WebSocket Transport]↓ 否[SockJS Fallback]↓[XHR Streaming / Long Polling]↑↓ 使用 STOMP 协议通信[STOMP Broker Relay 或 SimpleBroker]↑[@MessageMapping 方法处理]

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🧠 关键要点总结

技术	作用
WebSocket	提供全双工通信通道
SockJS	WebSocket 的兼容性兜底方案（降级）
STOMP	在 WebSocket 上构建的消息协议（类似 AMQP 的轻量版）
SimpleBroker	内置内存消息代理，适合小规模应用
External Broker（如 RabbitMQ）	生产环境推荐，支持集群、持久化

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🛠️ 实际开发建议

1. 开发阶段：用 @EnableWebSocketMessageBroker + SimpleBroker
2. 生产环境：集成 RabbitMQ 或 ActiveMQ 作为 STOMP Broker
3. 跨域：合理设置 setAllowedOrigins() 和 X-Frame-Options
4. 安全：结合 Spring Security 控制连接权限
5. 性能测试：用 SockJsClient 模拟千级并发连接

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如果你想进一步了解某一部分（比如“如何整合 RabbitMQ 做 STOMP 中继”或“Spring Security 如何保护 WebSocket”），欢迎继续提问！