干货满满：SpringBoot+WebSocket的PING-PONG心跳机制，打造实时聊天室

后端

2023-05-26 00:13:38

在实时应用中活用WebSocket的PING-PONG机制

心跳机制：WebSocket的关键

在实时聊天、消息推送等应用中，WebSocket扮演着至关重要的角色。它支持双向全双工通信、低延迟和高可靠性，使你能够轻松搭建起实时交互平台。然而，要实现这些功能，离不开一个关键技术——心跳机制。

什么是心跳机制？

心跳机制，顾名思义，就是让服务器和客户端定期发送心跳包，以检测对方的存活状态。它具有以下好处：

实时感知连接状态： 通过心跳包，你可以及时了解到客户端是否还活着，避免消息发送失败。
及时清理僵尸连接： 如果客户端长时间没有发送心跳包，那么服务器就可以认为它已经断开了连接，从而及时清理掉这些僵尸连接，防止资源浪费。
保持连接活跃： 心跳包可以保持连接活跃，即使客户端长时间没有发送消息，服务器也不会关闭连接。

WebSocket的PING-PONG机制

在WebSocket中，心跳机制以PING-PONG机制的形式体现。PING-PONG机制允许服务器和客户端互相发送PING和PONG帧，以检测对方的存活状态。

使用Spring WebSocket实现PING-PONG机制

在SpringBoot中，你可以使用Spring WebSocket框架轻松实现WebSocket的PING-PONG机制。以下是一步步的教程：

1. 引入依赖

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

2. 配置WebSocket

在application.yaml文件中，添加以下配置：

spring:
  websocket:
    port: 8080

3. 创建WebSocket端点

@Controller
public class WebSocketController {

    @MessageMapping("/chat")
    public void handleChatMessage(@Payload String message) {
        // 处理聊天消息
    }

    @MessageMapping("/ping")
    public void handlePing() {
        // 处理PING消息
    }
}

4. 启动SpringBoot应用

public class WebSocketApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebSocketApplication.class, args);
    }
}

5. 编写客户端代码

// 连接WebSocket服务器
var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/chat");

// 发送聊天消息
socket.send("Hello, world!");

// 监听服务器发来的PING消息
socket.onmessage = function(event) {
    if (event.data === "PING") {
        // 发送PONG消息
        socket.send("PONG");
    }
};

现在，你就可以在浏览器中打开客户端代码，然后在SpringBoot应用的控制台可以看到客户端发来的聊天消息和PING消息，同时客户端也可以收到服务器发来的PONG消息。

を活用することの利点

WebSocketのPING-PONGメカニズムを活用することで、次のような利点を得ることができます。

リアルタイムでの接続状態の把握: ハートビートパケットにより、クライアントがまだアクティブかどうかをタイムリーに把握できます。これにより、メッセージの送信に失敗するのを防ぐことができます。
ゾンビ接続のタイムリーなクリーンアップ: クライアントが長時間ハートビートパケットを送信していない場合、サーバーはクライアントが接続を切断していると見なすことができます。これにより、ゾンビ接続をタイムリーにクリーンアップし、リソースの浪費を防ぐことができます。
接続の維持: ハートビートパケットにより接続がアクティブに維持され、クライアントが長期間メッセージを送信しなくても、サーバーは接続を閉じません。

Spring WebSocketでPING-PONGメカニズムを実装する

Spring Bootでは、Spring WebSocketフレームワークを使用してWebSocketのPING-PONGメカニズムを簡単に実装できます。以下はその手順です。

1. 依存関係の導入

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

2. WebSocketの設定

application.yamlファイルに、以下の設定を追加します。

spring:
  websocket:
    port: 8080

3. WebSocketエンドポイントの作成

@Controller
public class WebSocketController {

    @MessageMapping("/chat")
    public void handleChatMessage(@Payload String message) {
        // チャットメッセージの処理
    }

    @MessageMapping("/ping")
    public void handlePing() {
        // PINGメッセージの処理
    }
}

4. SpringBootアプリケーションの起動

public class WebSocketApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebSocketApplication.class, args);
    }
}

5. クライアントコードの作成

// WebSocketサーバーへの接続
var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/chat");

// チャットメッセージの送信
socket.send("Hello, world!");

// サーバーから送信されるPINGメッセージのリスニング
socket.onmessage = function(event) {
    if (event.data === "PING") {
        // PONGメッセージの送信
        socket.send("PONG");
    }
};