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基于websocket的跨平臺通信——iPhone/iPad/Mac控制樹莓派(一):Springboot后端搭建

2021-11-03 08:03:15 軟體設計

基于websocket的跨平臺通信——iPhone/iPad/Mac控制樹莓派(一):后端搭建

  • 思路/介面說明
    • 后端代碼參考了這位大佬博主的文章:
    • 發送資料到后端的介面
    • 后端發送資料格式
  • 實作
    • 工程創建等配置
    • Config檔案
      • WebSocketConfig.java
      • FJsonConfig.java
    • 引數類代碼
      • 后端接收資訊引數類
      • 后端發送資訊引數類
    • WebSocket業務處理代碼
      • 成品
    • 部署
    • 測驗

思路/介面說明

后端采用Springboot框架開發;

由于涉及到跨平臺、多種語言的開發,為了避免今后對后端頻繁的更改導致頻繁的部署,以及保證我的1元包年拉跨1核2G服務器不會動不動就跑滿CPU,后端我們就設計的簡單一些,資料處理統統交給終端和設備來做,

后端代碼參考了這位大佬博主的文章:

springboot+websocket構建在線聊天室(群聊+單聊)

發送資料到后端的介面

URL:/websocket/{device}
路徑引數device為連接服務器的設備名稱

引數:

{
	"type": 1,
	"toPlatform":["MacBook", "WM7"],
	"msgType": "MasterControl",
	"msg": "阿巴阿巴"
}

type:資料發送的模式,我預留的一個引數,無需理會,我固定設定為1;
toPlatform:一個String類的陣列,為該資訊需要發送到的設備名稱陣列;
msg:某種資料類轉換成的json字串;
msgType:msg原本類的名稱,接收到資料的設備用這個名稱通過工廠模式來決議msg,

后端發送資料格式

引數:

{
	"fromPlatform": "Raspberry Pi",
	"msgType": "MasterControl",
	"msg": "阿巴阿巴"
}

fromPlatfrom:表示該資料由這個名稱的設備發送;
msgType與msg同上,

實作

工程創建等配置

我使用IDEA進行開發,

選擇Spring Initializr工程;
請添加圖片描述

依賴根據自己的需求選取,不過一定要選上WebSocket;
請添加圖片描述

我采用application.properties進行配置;
請添加圖片描述

server.port、application.name、url、password等引數根據需要修改;
這里我選擇了Mysql Server的依賴,必須要配置一個資料庫連接,否則無法部署;也便于之后擴展資料庫相關功能,

pom.xml匯入FastJson:(可以換成別的JSON決議庫)

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.76</version>
</dependency>

Config檔案

由于我采用了websocket依賴以及FastJson庫(可以換成別的JSON決議庫),而這兩個庫都有比較蛋疼的bug,需要配置兩個config檔案:

WebSocketConfig.java

// package com.wmiii.wmsocket.config;	改成自己的package路徑

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

@Configuration
public class WebSocketConfig {

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

FJsonConfig.java

// package com.wmiii.wmsocket.config;	改成自己的package路徑

import com.alibaba.fastjson.serializer.SerializerFeature;
import com.alibaba.fastjson.support.config.FastJsonConfig;
import com.alibaba.fastjson.support.spring.FastJsonHttpMessageConverter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;

import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Configuration
public class FJsonConfig {

    @Bean
    public HttpMessageConverter configureMessageConverters() {
        FastJsonHttpMessageConverter converter = new FastJsonHttpMessageConverter();
        FastJsonConfig config = new FastJsonConfig();
        config.setSerializerFeatures(
                // 保留map空的欄位
                SerializerFeature.WriteMapNullValue,
                // 將String型別的null轉成""
                SerializerFeature.WriteNullStringAsEmpty,
                // 將Number型別的null轉成0
                SerializerFeature.WriteNullNumberAsZero,
                // 將List型別的null轉成[]
                SerializerFeature.WriteNullListAsEmpty,
                // 將Boolean型別的null轉成false
                SerializerFeature.WriteNullBooleanAsFalse,
                // 避免回圈參考
                SerializerFeature.DisableCircularReferenceDetect);

        converter.setFastJsonConfig(config);
        converter.setDefaultCharset(Charset.forName("UTF-8"));
        List<MediaType> mediaTypeList = new ArrayList<>();
        // 解決中文亂碼問題,相當于在Controller上的@RequestMapping中加了個屬性produces = "application/json"
        mediaTypeList.add(MediaType.APPLICATION_JSON);
        converter.setSupportedMediaTypes(mediaTypeList);
        return converter;
    }
}

引數類代碼

(類名我亂取的

后端接收資訊引數類

BaseMsg.java

// package com.wmiii.wmsocket.msg;	改成自己package的路徑

import lombok.Data;	// 記得匯入lombok依賴
import java.util.ArrayList;

@Data
public class BaseMsg {
    Integer type;       // 1為指定發送物件,其余暫定為廣播test
    ArrayList<String> toPlatform;
    String msgType;
    String msg;         // json格式的msg,后端無需關心具體內容
}

后端發送資訊引數類

ToMsgParam.java

// package com.wmiii.wmsocket.param;	改成自己package的路徑
import lombok.Data;

@Data
public class ToMsgParam {
    String fromPlatform;
    String msgType;
    String msg;     // JSON格式的資料
}

WebSocket業務處理代碼

// 省略import

@ServerEndpoint(value = "/websocket/{device}")
@Component
public class WmWebSocket {
    
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("device") String device) {

    }
    /**
     * 連接關閉呼叫的方法
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
        
    }
    /**
     * 收到客戶端訊息后呼叫的方法
     *
     * @param message 客戶端發送過來的訊息*/
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session, @PathParam("device") String device) {
        
    }
    /**
     * 發生錯誤時呼叫
     *te
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        
    }
}

對于一個擁有 @ServerEndpoint 注解的類,它就會被當做處理對應url的websocket業務的組件;其中需要實作四個注解的方法:

擁有 @OnOpen 注解的方法:在創建了一個新的websocket連接時呼叫;

擁有 @OnClose 注解的方法:websocket連接斷開時呼叫;

擁有 @OnMessage 注解的方法:收到訊息時呼叫;

擁有 @OnError 注解的方法:發生錯誤時呼叫;

成品

(看注釋就好懶得另外打字了

// 省略import

@ServerEndpoint(value = "/websocket/{device}")
@Component
public class WmWebSocket {
    //用來存放每個客戶端對應的WmWebSocket物件,
    private static CopyOnWriteArraySet<WmWebSocket> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WmWebSocket>();

    //與某個客戶端的連接會話,需要通過它來給客戶端發送資料
    private Session session;

    private String device;

    //用來記錄平臺名稱和該session進行系結
    private static Map<String,Session> deviceMap = new HashMap<String, Session>();

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("device") String device) {
        this.session = session;
        this.device = device;

        deviceMap.put(device, session);

        webSocketSet.add(this);     // 加入set中
        System.out.println("設備" + device +"加入, 當前設備數為" + webSocketSet.size());
        this.session.getAsyncRemote().sendText(device+"成功連接上WebSocket(sessionId: "+session.getId()+")-->當前在線設備數: "+webSocketSet.size());
    }
    /**
     * 連接關閉呼叫的方法
     */
    @OnClose
    public void onClose() {
        webSocketSet.remove(this);  // 從set中洗掉
        deviceMap.remove(device);

        System.out.println("設備" + this.device +"連接關閉!當前在線設備數: " + webSocketSet.size());
    }
    /**
     * 收到客戶端訊息后呼叫的方法
     *
     * @param message 客戶端發送過來的訊息*/
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, Session session, @PathParam("device") String device) {
        System.out.println(device + ": " + message);
        BaseMsg baseMsg;

        try {
            baseMsg = JSON.parseObject(message, BaseMsg.class);

            switch (baseMsg.getType()) {
                case 1:
                    ToMsgParam toMsgParam = new ToMsgParam();
                    toMsgParam.setFromPlatform(device);
                    toMsgParam.setMsgType(baseMsg.getMsgType());
                    toMsgParam.setMsg(baseMsg.getMsg());
                    String toMsg = JSON.toJSONString(toMsgParam);

                    Session fromSession = deviceMap.get(device);
                    Session toSession;
                    // 獲取資料目標設備串列
                    ArrayList<String> toList = baseMsg.getToPlatform();
					// 用來存盤資料發送失敗的目標設備,暫時沒用;
                    ArrayList<String> failed = new ArrayList<>();
                    // 逐個查詢session的map進行資料發送
                    for(String toPlatform: toList) {
                        toSession = deviceMap.get(toPlatform);
                        try {
                            toSession.getAsyncRemote().sendText(toMsg);
                        } catch (Exception e) {
                        	// 如果該目標平臺的資料發送失敗,則加入發送失敗串列,暫時沒用;
                            failed.add(toPlatform);
                        }
                    }
                    break;

                default:
                    System.out.println("default");
            }

        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 發生錯誤時呼叫
     */
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        System.out.println("發生錯誤");
        error.printStackTrace();
    }
}

部署

使用寶塔面板部署,jar包部署,
選擇IDEA右側的Maven,運行Lifecycle下的package:
請添加圖片描述

然后在專案根目錄下的target檔案夾中找到生成的一個.jar檔案,上傳到云服務器;
在這里插入圖片描述

記得在服務器上開放設定的專案埠(我的是8880),

在上傳jar包的路徑下運行:

nohup java -jar xxx.jar &

這里的xxx是你的jar包名稱,就部署完畢了,

測驗

最近(指寫下這篇文章的時候)postman更新了WebSocket介面的測驗;在Workspace右邊點擊New選擇WebSocket Request就可以了,

請添加圖片描述
(終于不用自寫HTML測驗了)

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/345701.html

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