集成 websocket 的四種方案
1. 原生注解
pom.xml
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
WebSocketConfig
/*
* *
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* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;
/**
* @author buhao
* @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-18 15:45 buhao
*/
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig {
@Bean
public ServerEndpointExporter serverEndpoint() {
return new ServerEndpointExporter();
}
}
說明：
這個配置類很簡單惫确，通過這個配置 spring boot 才能去掃描后面的關(guān)于 websocket 的注解
WsServerEndpoint
/*
* *
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*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.ws;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author buhao
* @version WsServerEndpoint.java, v 0.1 2019-10-18 16:06 buhao
*/
@ServerEndpoint("/myWs")
@Component
public class WsServerEndpoint {
/**
* 連接成功
*
* @param session
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
System.out.println("連接成功");
}
/**
* 連接關(guān)閉
*
* @param session
*/
@OnClose
public void onClose(Session session) {
System.out.println("連接關(guān)閉");
}
/**
* 接收到消息
*
* @param text
*/
@OnMessage
public String onMsg(String text) throws IOException {
return "servet 發(fā)送：" + text;
}
}
說明
這里有幾個注解需要注意一下改化，首先是他們的包都在 **javax.websocket **下陈肛。并不是 spring 提供的，而 jdk 自帶的阳藻，下面是他們的具體作用谈撒。
- @ServerEndpoint
- 通過這個 spring boot 就可以知道你暴露出去的 ws 應(yīng)用的路徑，有點類似我們經(jīng)常用的@RequestMapping蛔外。比如你的啟動端口是8080夹厌，而這個注解的值是ws裆悄，那我們就可以通過 ws://127.0.0.1:8080/ws 來連接你的應(yīng)用
- @OnOpen
- 當 websocket 建立連接成功后會觸發(fā)這個注解修飾的方法，注意它有一個 Session 參數(shù)
- @OnClose
- 當 websocket 建立的連接斷開后會觸發(fā)這個注解修飾的方法或南，注意它有一個 Session 參數(shù)
- @OnMessage
- 當客戶端發(fā)送消息到服務(wù)端時采够，會觸發(fā)這個注解修改的方法腻贰，它有一個 String 入?yún)⒈砻骺蛻舳藗魅氲闹?/li>
- @OnError
- 當 websocket 建立連接時出現(xiàn)異常會觸發(fā)這個注解修飾的方法，注意它有一個 Session 參數(shù)
另外一點就是服務(wù)端如何發(fā)送消息給客戶端冀瓦，服務(wù)端發(fā)送消息必須通過上面說的 Session 類写烤，通常是在@OnOpen 方法中洲炊，當連接成功后把 session 存入 Map 的 value尼啡，key 是與 session 對應(yīng)的用戶標識崖瞭，當要發(fā)送的時候通過 key 獲得 session 再發(fā)送撑毛，這里可以通過 session.getBasicRemote_().sendText(_) 來對客戶端發(fā)送消息藻雌。
2. Spring封裝
pom.xml
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
HttpAuthHandler
/*
* *
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*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.handler;
import cn.coder4j.study.example.websocket.config.WsSessionManager;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.CloseStatus;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;
import java.time.LocalDateTime;
/**
* @author buhao
* @version MyWSHandler.java, v 0.1 2019-10-17 17:10 buhao
*/
@Component
public class HttpAuthHandler extends TextWebSocketHandler {
/**
* socket 建立成功事件
*
* @param session
* @throws Exception
*/
@Override
public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
Object token = session.getAttributes().get("token");
if (token != null) {
// 用戶連接成功胯杭，放入在線用戶緩存
WsSessionManager.add(token.toString(), session);
} else {
throw new RuntimeException("用戶登錄已經(jīng)失效!");
}
}
/**
* 接收消息事件
*
* @param session
* @param message
* @throws Exception
*/
@Override
protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {
// 獲得客戶端傳來的消息
String payload = message.getPayload();
Object token = session.getAttributes().get("token");
System.out.println("server 接收到 " + token + " 發(fā)送的 " + payload);
session.sendMessage(new TextMessage("server 發(fā)送給 " + token + " 消息 " + payload + " " + LocalDateTime.now().toString()));
}
/**
* socket 斷開連接時
*
* @param session
* @param status
* @throws Exception
*/
@Override
public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
Object token = session.getAttributes().get("token");
if (token != null) {
// 用戶退出，移除緩存
WsSessionManager.remove(token.toString());
}
}
}
說明
通過繼承 TextWebSocketHandler 類并覆蓋相應(yīng)方法鸽心，可以對 websocket 的事件進行處理再悼，這里可以同原生注解的那幾個注解連起來看
- afterConnectionEstablished 方法是在 socket 連接成功后被觸發(fā)膝但，同原生注解里的 @OnOpen 功能
- **afterConnectionClosed **方法是在 socket 連接關(guān)閉后被觸發(fā)跟束，同原生注解里的 @OnClose 功能
- **handleTextMessage **方法是在客戶端發(fā)送信息時觸發(fā)丑孩，同原生注解里的 @OnMessage 功能
WsSessionManager
/*
* *
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*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* @author buhao
* @version WsSessionManager.java, v 0.1 2019-10-22 10:24 buhao
*/
@Slf4j
public class WsSessionManager {
/**
* 保存連接 session 的地方
*/
private static ConcurrentHashMap<String, WebSocketSession> SESSION_POOL = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 添加 session
*
* @param key
*/
public static void add(String key, WebSocketSession session) {
// 添加 session
SESSION_POOL.put(key, session);
}
/**
* 刪除 session,會返回刪除的 session
*
* @param key
* @return
*/
public static WebSocketSession remove(String key) {
// 刪除 session
return SESSION_POOL.remove(key);
}
/**
* 刪除并同步關(guān)閉連接
*
* @param key
*/
public static void removeAndClose(String key) {
WebSocketSession session = remove(key);
if (session != null) {
try {
// 關(guān)閉連接
session.close();
} catch (IOException e) {
// todo: 關(guān)閉出現(xiàn)異常處理
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 獲得 session
*
* @param key
* @return
*/
public static WebSocketSession get(String key) {
// 獲得 session
return SESSION_POOL.get(key);
}
}
說明
這里簡單通過 **ConcurrentHashMap **來實現(xiàn)了一個 session 池温学，用來保存已經(jīng)登錄的 web socket 的 session仗岖。前文提過，服務(wù)端發(fā)送消息給客戶端必須要通過這個 session揽祥。
MyInterceptor
/*
* *
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*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.interceptor;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.http.HttpUtil;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.WebSocketHandler;
import org.springframework.web.socket.server.HandshakeInterceptor;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author buhao
* @version MyInterceptor.java, v 0.1 2019-10-17 19:21 buhao
*/
@Component
public class MyInterceptor implements HandshakeInterceptor {
/**
* 握手前
*
* @param request
* @param response
* @param wsHandler
* @param attributes
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Map<String, Object> attributes) throws Exception {
System.out.println("握手開始");
// 獲得請求參數(shù)
HashMap<String, String> paramMap = HttpUtil.decodeParamMap(request.getURI().getQuery(), "utf-8");
String uid = paramMap.get("token");
if (StrUtil.isNotBlank(uid)) {
// 放入屬性域
attributes.put("token", uid);
System.out.println("用戶 token " + uid + " 握手成功拄丰！");
return true;
}
System.out.println("用戶登錄已失效");
return false;
}
/**
* 握手后
*
* @param request
* @param response
* @param wsHandler
* @param exception
*/
@Override
public void afterHandshake(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler, Exception exception) {
System.out.println("握手完成");
}
}
說明
通過實現(xiàn) HandshakeInterceptor 接口來定義握手攔截器，注意這里與上面 Handler 的事件是不同的奄侠，這里是建立握手時的事件载矿，分為握手前與握手后恢准，而 Handler 的事件是在握手成功后的基礎(chǔ)上建立 socket 的連接。所以在如果把認證放在這個步驟相對來說最節(jié)省服務(wù)器資源涂召。它主要有兩個方法 beforeHandshake 與 **afterHandshake **敏沉，顧名思義一個在握手前觸發(fā)盟迟，一個在握手后觸發(fā)。
WebSocketConfig
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;
import cn.coder4j.study.example.websocket.handler.HttpAuthHandler;
import cn.coder4j.study.example.websocket.interceptor.MyInterceptor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocket;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketHandlerRegistry;
/**
* @author buhao
* @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-17 15:43 buhao
*/
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
@Autowired
private HttpAuthHandler httpAuthHandler;
@Autowired
private MyInterceptor myInterceptor;
@Override
public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
registry
.addHandler(httpAuthHandler, "myWS")
.addInterceptors(myInterceptor)
.setAllowedOrigins("*");
}
}
說明
通過實現(xiàn) WebSocketConfigurer 類并覆蓋相應(yīng)的方法進行 websocket 的配置迫皱。我們主要覆蓋 registerWebSocketHandlers 這個方法卓起。通過向 WebSocketHandlerRegistry 設(shè)置不同參數(shù)來進行配置凹炸。其中 *addHandler 方法添加我們上面的寫的 ws 的 handler 處理類，第二個參數(shù)是你暴露出的 ws 路徑奕筐。addInterceptors 添加我們寫的握手過濾器变骡。setAllowedOrigins("") **這個是關(guān)閉跨域校驗锣光，方便本地調(diào)試，線上推薦打開蹬刷。
3. TIO
pom.xml
<dependency>
<groupId>org.t-io</groupId>
<artifactId>tio-websocket-spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.5.5.v20191010-RELEASE</version>
</dependency>
application.xml
tio:
websocket:
server:
port: 8989
說明
這里只配置了 ws 的啟動端口，還有很多配置泡态，可以通過結(jié)尾給的鏈接去尋找
MyHandler
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.handler;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.tio.core.ChannelContext;
import org.tio.http.common.HttpRequest;
import org.tio.http.common.HttpResponse;
import org.tio.websocket.common.WsRequest;
import org.tio.websocket.server.handler.IWsMsgHandler;
/**
* @author buhao
* @version MyHandler.java, v 0.1 2019-10-21 14:39 buhao
*/
@Component
public class MyHandler implements IWsMsgHandler {
/**
* 握手
*
* @param httpRequest
* @param httpResponse
* @param channelContext
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public HttpResponse handshake(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse, ChannelContext channelContext) throws Exception {
return httpResponse;
}
/**
* 握手成功
*
* @param httpRequest
* @param httpResponse
* @param channelContext
* @throws Exception
*/
@Override
public void onAfterHandshaked(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse, ChannelContext channelContext) throws Exception {
System.out.println("握手成功");
}
/**
* 接收二進制文件
*
* @param wsRequest
* @param bytes
* @param channelContext
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public Object onBytes(WsRequest wsRequest, byte[] bytes, ChannelContext channelContext) throws Exception {
return null;
}
/**
* 斷開連接
*
* @param wsRequest
* @param bytes
* @param channelContext
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public Object onClose(WsRequest wsRequest, byte[] bytes, ChannelContext channelContext) throws Exception {
System.out.println("關(guān)閉連接");
return null;
}
/**
* 接收消息
*
* @param wsRequest
* @param s
* @param channelContext
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public Object onText(WsRequest wsRequest, String s, ChannelContext channelContext) throws Exception {
System.out.println("接收文本消息:" + s);
return "success";
}
}
說明
這個同上個例子中的 handler 很像，也是通過實現(xiàn)接口覆蓋方法來進行事件處理而克，實現(xiàn)的接口是IWsMsgHandler员萍，它的方法功能如下
- handshake
- 在握手的時候觸發(fā)
- onAfterHandshaked
- 在握手成功后觸發(fā)
- onBytes
- 客戶端發(fā)送二進制消息觸發(fā)
- onClose
- 客戶端關(guān)閉連接時觸發(fā)
- onText
- 客戶端發(fā)送文本消息觸發(fā)
StudyWebsocketExampleApplication
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.tio.websocket.starter.EnableTioWebSocketServer;
@SpringBootApplication
@EnableTioWebSocketServer
public class StudyWebsocketExampleApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(StudyWebsocketExampleApplication.class, args);
}
}
說明
這個類的名稱不重要，它其實是你的 spring boot 啟動類螃壤，只要記得加上@EnableTioWebSocketServer注解就可以了
STOMP
pom.xml
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
WebSocketConfig
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.config;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.messaging.simp.config.MessageBrokerRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocketMessageBroker;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.StompEndpointRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.WebSocketMessageBrokerConfigurer;
/**
* @author buhao
* @version WebSocketConfig.java, v 0.1 2019-10-21 16:32 buhao
*/
@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {
@Override
public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
// 配置客戶端嘗試連接地址
registry.addEndpoint("/ws").setAllowedOrigins("*").withSockJS();
}
@Override
public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {
// 設(shè)置廣播節(jié)點
registry.enableSimpleBroker("/topic", "/user");
// 客戶端向服務(wù)端發(fā)送消息需有/app 前綴
registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
// 指定用戶發(fā)送（一對一）的前綴 /user/
registry.setUserDestinationPrefix("/user/");
}
}
說明
- 通過實現(xiàn) WebSocketMessageBrokerConfigurer 接口和加上@EnableWebSocketMessageBroker來進行 stomp 的配置與注解掃描奸晴。
- 其中覆蓋 registerStompEndpoints 方法來設(shè)置暴露的 stomp 的路徑寄啼，其它一些跨域赘淮、客戶端之類的設(shè)置睦霎。
- 覆蓋 **configureMessageBroker **方法來進行節(jié)點的配置。
- 其中 **enableSimpleBroker **配置的廣播節(jié)點蛤高，也就是服務(wù)端發(fā)送消息碑幅，客戶端訂閱就能接收消息的節(jié)點。
- 覆蓋**setApplicationDestinationPrefixes **方法沟涨，設(shè)置客戶端向服務(wù)端發(fā)送消息的節(jié)點裹赴。
- 覆蓋 setUserDestinationPrefix 方法诀浪，設(shè)置一對一通信的節(jié)點延都。
WSController
/*
* *
* * blog.coder4j.cn
* * Copyright (C) 2016-2019 All Rights Reserved.
*
*/
package cn.coder4j.study.example.websocket.controller;
import cn.coder4j.study.example.websocket.model.RequestMessage;
import cn.coder4j.study.example.websocket.model.ResponseMessage;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.MessageMapping;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.SendTo;
import org.springframework.messaging.simp.SimpMessagingTemplate;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
/**
* @author buhao
* @version WSController.java, v 0.1 2019-10-21 17:22 buhao
*/
@Controller
public class WSController {
@Autowired
private SimpMessagingTemplate simpMessagingTemplate;
@MessageMapping("/hello")
@SendTo("/topic/hello")
public ResponseMessage hello(RequestMessage requestMessage) {
System.out.println("接收消息：" + requestMessage);
return new ResponseMessage("服務(wù)端接收到你發(fā)的：" + requestMessage);
}
@GetMapping("/sendMsgByUser")
public @ResponseBody
Object sendMsgByUser(String token, String msg) {
simpMessagingTemplate.convertAndSendToUser(token, "/msg", msg);
return "success";
}
@GetMapping("/sendMsgByAll")
public @ResponseBody
Object sendMsgByAll(String msg) {
simpMessagingTemplate.convertAndSend("/topic", msg);
return "success";
}
@GetMapping("/test")
public String test() {
return "test-stomp.html";
}
}
說明
- 通過 @MessageMapping 來暴露節(jié)點路徑求摇，有點類似 @RequestMapping殊者。注意這里雖然寫的是 hello ，但是我們客戶端調(diào)用的真正地址是** /app/hello嚷辅。 因為我們在上面的 config 里配置了registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app")**距误。
- @SendTo這個注解會把返回值的內(nèi)容發(fā)送給訂閱了 /topic/hello 的客戶端准潭，與之類似的還有一個@SendToUser 只不過他是發(fā)送給用戶端一對一通信的。這兩個注解一般是應(yīng)答時響應(yīng)的寺擂，如果服務(wù)端主動發(fā)送消息可以通過 simpMessagingTemplate類的convertAndSend方法泼掠。注意 simpMessagingTemplate.convertAndSendToUser(token, "/msg", msg) ，聯(lián)系到我們上文配置的 registry.setUserDestinationPrefix("/user/"),這里客戶端訂閱的是/user/{token}/msg,千萬不要搞錯挡逼。
Session 共享的問題
上面反復(fù)提到一個問題就是家坎，服務(wù)端如果要主動發(fā)送消息給客戶端一定要用到 session吝梅。而大家都知道的是 session 這個東西是不跨 jvm 的。如果有多臺服務(wù)器做瞪，在 http 請求的情況下右冻，我們可以通過把 session 放入緩存中間件中來共享解決這個問題衩侥，通過 spring session 幾條配置就解決了茫死。但是 web socket 不可以履羞。他的 session 是不能序列化的，當然這樣設(shè)計的目的不是為了為難你爱榔，而是出于對 http 與 web socket 請求的差異導(dǎo)致的糙及。
目前網(wǎng)上找到的最簡單方案就是通過 redis 訂閱廣播的形式浸锨，主要代碼跟第二種方式差不多，你要在本地放個 map 保存請求的 session迟郎。也就是說每臺服務(wù)器都會保存與他連接的 session 于本地聪蘸。然后發(fā)消息的地方要修改，并不是現(xiàn)在這樣直接發(fā)送控乾，而通過 redis 的訂閱機制娜遵。服務(wù)器要發(fā)消息的時候，你通過 redis 廣播這條消息衷咽，所有訂閱的服務(wù)端都會收到這個消息蒜绽，然后本地嘗試發(fā)送躲雅。最后肯定只有有這個對應(yīng)用戶 session 的那臺才能發(fā)送出去骡和。
如何選擇
- 如果你在使用 tio，那推薦使用 tio 的集成钮科。因為它已經(jīng)實現(xiàn)了很多功能绵脯，包括上面說的通過 redis 的 session 共享，只要加幾個配置就可以了蛆挫。但是 tio 是半開源悴侵，文檔是需要收費的。如果沒有使用抓于，那就忘了他浇借。
- 如果你的業(yè)務(wù)要求比較靈活多變逮刨，推薦使用前兩種，更推薦第二種 Spring 封裝的形式修己。
- 如果只是簡單的服務(wù)器雙向通信睬愤，推薦 stomp 的形式，因為他更容易規(guī)范使用砂豌。
其它
- websocket 在線驗證
寫完服務(wù)端代碼后想調(diào)試光督，但是不會前端代碼怎么辦，點這里筐摘，這是一個在線的 websocket 客戶端，功能完全夠我們調(diào)試了圃酵。
- stomp 驗證
這個沒找到在線版的郭赐，但是網(wǎng)上有很多 demo 可以下載到本地進行調(diào)試确沸，也可以通過后文的連接找到。
- 另外由于篇幅有限舀锨，并不能放上所有代碼宛逗，但是測試代碼全都上傳 gitlab雷激，保證可以正常運行，可以在 這里 找到
參考鏈接
- SpringBoot 系統(tǒng) - 集成 WebSocket 實時通信
- WebSocket 的故事（二）—— Spring 中如何利用 STOMP 快速構(gòu)建 WebSocket 廣播式消息模式
- SpringBoot集成WebSocket【基于純H5】進行點對點[一對一]和廣播[一對多]實時推送
- Spring Framework 參考文檔（WebSocket STOMP）
- Spring Boot中使用WebSocket總結(jié)（一）：幾種實現(xiàn)方式詳解
- Spring Boot 系列 - WebSocket 簡單使用
- tio-websocket-spring-boot-starter
