Ethan's Notes

Appearance

WebSocket ​

1.1 介绍 ​

WebSocket是基于TCP的一种新的网络协议，它实现了浏览器与服务器之间的全双工通信—浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

1.2 应用场景 ​

需要长连接、全双工通信的场景：

  • 视频弹幕
  • 网页聊天
  • 体育实况更新
  • 股票基金报价实时更新

你好，Ethan！既然你已经掌握了 Spring Task（单向推送/定时调度）和 SQL 批量处理，学习 WebSocket 会非常顺感，因为它是解决“实时性”问题的终极方案。

在传统的 HTTP 协议中，服务器像是个“被动”的柜员，只有你问他（发送请求），他才回答（返回响应）。而 WebSocket 建立了一个全双工（Full-duplex）**的持久连接，服务器一旦发现订单超时，可以**主动把消息“拍”到前端屏幕上，而不需要前端不停地轮询。

1.3 WebSocket 的核心流程 ​

WebSocket 的生命周期分为三个阶段：

  1. 握手（Handshake）：客户端通过 HTTP 发起申请，请求升级协议。
  2. 连接（Established）：一旦升级成功，HTTP 连接关闭，取而代之的是一个持久的 TCP 通道。
  3. 双向传输：双方可以随时发送数据，不需要再携带繁琐的 HTTP Header。

1.4 在 Spring Boot 中快速上手 ​

在 Spring Boot 中使用 WebSocket，通常需要三步走：

第一步：引入依赖 ​

xml
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>

第二步：编写配置类 ​

你需要定义一个 ServerEndpointExporter，它会自动注册你编写的 WebSocket 端点。

java
@Configuration
public class WebSocketConfig {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

第三步：编写端点服务（核心类） ​

使用 @ServerEndpoint 注解定义连接地址，并处理连接、关闭和消息逻辑。

java
@Component
@ServerEndpoint("/ws/{clientId}") // 路径参数，比如订单系统的客户ID
@Slf4j
public class WebSocketServer {

    // 用来存放所有在线客户端的会话，注意要用线程安全的 Map
    private static Map<String, Session> sessionMap = new ConcurrentHashMap<>();

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("clientId") String clientId) {
        log.info("客户端连接成功: {}", clientId);
        sessionMap.put(clientId, session);
    }

    @OnClose
    public void onClose(@PathParam("clientId") String clientId) {
        log.info("客户端断开连接: {}", clientId);
        sessionMap.remove(clientId);
    }

    /**
     * 服务器向指定客户端推送消息
     */
    public void sendToClient(String clientId, String message) {
        Session session = sessionMap.get(clientId);
        if (session != null) {
            try {
                session.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (Exception e) {
                log.error("推送到客户端 {} 失败", clientId, e);
            }
        }
    }
}

1.5 联动实战：Spring Task + WebSocket ​

Ethan，结合你刚才写的“超时订单取消”任务，完美的实时交互应该是这样的：

当你的 Spring Task 扫描到订单超时并取消后，立刻通过 WebSocket 给前端发个弹窗提醒，而不是等用户刷新页面。

java
@Scheduled(cron = "0 * * * * ?")
public void rejectTimeoutOrder() {
    List<Long> orderIds = ordersMapper.getTimeoutOrder();
    if (!CollectionUtils.isEmpty(orderIds)) {
        // 1. 批量修改数据库状态
        ordersMapper.updateBatch(orderIds, 6, "超时自动取消");

        // 2. 实时通知用户（假设我们有 userId）
        for (Long id : orderIds) {
            String userId = getUserIdByOrderId(id); // 伪代码
            webSocketServer.sendToClient(userId, "您的订单 " + id + " 因超时已自动取消");
        }
    }
}

1.6 关键避坑指南（Ethan 必读） ​

  1. Bean 注入问题：

    由于 WebSocket 的 Endpoint 是由容器自动创建的（多例模式），如果你在 WebSocketServer 里直接 @Autowired 一个 Mapper，可能会发现它是 null。

    • 解决：通常使用 static 变量注入，或者通过 ApplicationContext 手动获取。

  2. 集群/分布式问题：

    如果你的应用部署了两台服务器 A 和 B。用户连在 A 上，但 Spring Task 在 B 上跑，B 是找不到 A 上的 Session 的。

    • 解决：这种情况下需要引入 Redis 的发布/订阅（Pub/Sub） 模式。B 发消息到 Redis，A 监听到后再推给用户。

  3. 心跳机制（Heartbeat）：

    网络不稳定或防火墙可能会悄悄切断长连接。建议前端每隔 30 秒发一个 ping，后端回一个 pong，确保连接还活着。

1.7 总结 ​

维度HTTP 轮询WebSocket
实时性延迟取决于轮询间隔准实时
服务器压力高（频繁建立连接、发送 Header）低（连接后只传数据）
适用场景报表刷新、低频更新聊天、实时弹窗、股票走势