websocket 集群处理方案

　　2020年初疫情的突然袭来、让人们都宅在家里，越来越多的公司、平台上线了直播电商的业务。笔者的公司也打算做小程序直播订单的业务。直播互动、点赞功能、统计用户在线时长的频率（1/1min）的心跳消息打算用websocket 来实现。

　　项目中使用的spring结合websocket配置。直播的互动消息和聊天室的功能很像。网上也有很多demo 可以参考。

　　在服务器集群的环境下，会涉及到WebSocket Session共享的问题。针对这个问题想到一个比较简单的解决办法是。

　　1、关于在线人数用redis集群去维护在线人数，可以根据活动id （或者聊天室id）等构件key-value 唯一键值对，通过人数递增、递减去维护。

　　2、关于发送消息，可能会存在同一直播间的用户被nginx 负载均衡到不同的机器上，也就会出现一个直播活动（聊天室）同时被创建并存在 A 服务器和 B 服务器上所以就要想办法让处于两个服务器上的用户像在一台上一样，可以交流。这里发弹幕(发消息)、上线通知、点赞、用户心跳信息等消息都是用kafka 去处理。消息的类型可以用一个type字段进行区分， producer 把消息发送到一个topic中。然后kafka consumer 去接收这个topic 的消息去处理，这里面接收的时候 consumer 需要设置不同的group_id（可以设置成服务器ip）确保都接收到消息。接收到消息在判断是否存在该活动直播（聊天室），如果有则处理推送消息等相关操作。下面是部分功能代码

1、websocket (连接、断开连接、发送消息、接收消息、在线人数)

  1 /**
  2  *
  3  * webSocket消息
  4  * @author kim
  5  * @date 2020/3/12
  6 */
  7 @Component
  8 @Slf4j
  9 @ServerEndpoint("/websocket/{activityId}/{username}")
 10 public class WebSocket {
 11 
 12     public static RedisUtil redisUtil;
 13 
 14     private static String liveMessageTopic = "liveMessageTopic";
 15 
 16     public static ShopLiveMessageService shopLiveMessageService;
 17 
 18     /**
 19      * 使用map来收集session，key为直播活动id，value为同一个活动的用户集合
 20     */
 21     private static Map<Integer, Set<Session>> lives = new ConcurrentHashMap<>();
 22 
 23     @Autowired
 24     private DocSensitiveService docSensitiveService;
 25 
 26     /**
 27      * 建立连接
 28      *
 29      * @param session
 30      */
 31     @OnOpen
 32     public void onOpen(@PathParam("activityId")Integer activityId, @PathParam("username") String username, Session session)
 33     {
 34         //onlineNumber++;
 35         if (!lives.containsKey(activityId)){
 36             //创建一个新的活动房间
 37             Set<Session> room = new HashSet<Session>();
 38             room.add(session);
 39             lives.put(activityId, room);
 40             // 初始该活动点赞数
 41             updateZanNum(activityId, 0);
 42         }else {
 43             lives.get(activityId).add(session);
 44         }
 45         // 该活动在线人数+1
 46         updateOnlineNum(activityId);
 47         log.info("现在来直播活动"+activityId+"连接的客户id："+session.getId()+"用户名："+username);
 48         log.info("有新连接加入！ 当前在线人数" + getOnlineNum(activityId));
 49         try {
 50             //messageType 1代表上线 2代表下线 3代表在线名单 4代表普通消息 5 在线人数
 51             //先给所有人发送通知，说我上线了
 52             String dateStr = TimeUtils.date2Str(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
 53             LiveMessageProduct liveMessageProduct = new LiveMessageProduct();
 54             liveMessageProduct.setNickname(username);
 55             liveMessageProduct.setActivityId(activityId);
 56             liveMessageProduct.setCreateTime(dateStr);
 57             liveMessageProduct.setUpdateTime(dateStr);
 58             liveMessageProduct.setMessageType(1);
 59             shopLiveMessageService.liveMessageSendToKafka(liveMessageProduct, liveMessageTopic);
 60             //给所有人发一条消息：更新在线人数
 61             sendOnlineNum(activityId);
 62             // 给自己发：目前活动点赞数量
 63             Map<String,Object> map3 = new HashMap<>();
 64             map3.put("messageType",6);
 65             map3.put("zanNumber",getZanNum(activityId));
 66             sendMessageTo(JSON.toJSONString(map3), session);
 67         }
 68         catch (IOException e){
 69             log.error(username+"上线的时候通知所有人发生了错误");
 70         }
 71     }
 72 
 73     @OnError
 74     public void onError(Session session, Throwable error) {
 75         log.error("服务端发生了错误"+error);
 76         //error.printStackTrace();
 77     }
 78     /**
 79      * 连接关闭
 80      */
 81     @OnClose
 82     public void onClose(@PathParam("activityId")Integer activityId, @PathParam("username") String username, Session session)
 83     {
 84         // 更新在线人数
 85         decrOnlineNum(activityId);
 86         lives.get(activityId).remove(session);
 87         try {
 88             //messageType 1代表上线 2代表下线 3代表在线名单  4代表普通消息 5 在线人数
 89             //发送kafka 在线人数
 90             sendOnlineNum(activityId);
 91         }
 92         catch (Exception e){
 93             log.error(username+"下线的时候通知所有人发生了错误");
 94         }
 95         log.info("有连接关闭！ 当前在线人数" + getOnlineNum(activityId));
 96     }
 97 
 98     /**
 99      * 收到客户端的消息
100      *
101      * @param message 消息
102      * @param session 会话
103      */
104     @OnMessage
105     public void onMessage(@PathParam("activityId")Integer activityId, @PathParam("username") String username, String message, Session session)
106     {
107         try {
108             log.info("来自客户端消息：" + message+"客户端的id是："+session.getId());
109             JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(message);
110             Integer companyId = Integer.parseInt(jsonObject.getString("company_id"));
111             String openid = jsonObject.getString("openid");
112             String unionid = jsonObject.getString("unionid");
113             String avatar = jsonObject.getString("avatar");
114             Integer messageType = jsonObject.getInteger("messageType");
115             //messageType 1代表上线 2代表下线 3代表在线名单  4代表普通消息 5 在线人数 6点赞 7 心跳包
116             LiveMessageProduct liveMessageProduct = new LiveMessageProduct();
117             if (messageType.equals(4)){
118                 String textMessage = jsonObject.getString("message");
119                 liveMessageProduct.setContent(textMessage);
120             }else if (messageType.equals(6)){
121                 updateZanNum(activityId, 1);
122                 liveMessageProduct.setZanNumber(getZanNum(activityId));
123             }
124             // 消息同步kafka
125             String dateStr = TimeUtils.date2Str(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
126             liveMessageProduct.setNickname(username);
127             liveMessageProduct.setActivityId(activityId);
128             liveMessageProduct.setCompanyId(companyId);
129             liveMessageProduct.setOpenid(openid);
130             liveMessageProduct.setUnionid(unionid);
131             liveMessageProduct.setAvatar(avatar);
132             liveMessageProduct.setCreateTime(dateStr);
133             liveMessageProduct.setUpdateTime(dateStr);
134             liveMessageProduct.setMessageType(messageType);
135             shopLiveMessageService.liveMessageSendToKafka(liveMessageProduct, liveMessageTopic);
136             shopLiveMessageService.liveMessageSendToKafka(liveMessageProduct, "saveLiveMessageTopic");
137         }
138         catch (Exception e){
139             log.error("发生了错误了-{}", e);
140         }
141 
142     }
143 
144     /**
145      *
146      * 获取在线人数
147      * @param activityId 直播id
148      * @author kim
149      * @date 2020/4/2
150      * @return java.lang.Long
151     */
152     private Long getOnlineNum(Integer activityId){
153         long onlineNum = 0;
154         String redisKey = String.format("LiveActivityOnlineNum:%s",activityId.toString());
155         if (redisUtil.hasKey(redisKey)){
156             onlineNum = Long.parseLong(redisUtil.get(redisKey).toString());
157         }
158         return onlineNum;
159     }
160 
161     /**
162      *
163      * 获取点赞数
164      * @param activityId 直播id
165      * @author kim
166      * @date 2020/4/2
167      * @return java.lang.Long
168     */
169     private Long getZanNum(Integer activityId){
170         long zanNum = 0;
171         String redisKey = String.format("LiveActivityZanNum:%s",activityId.toString());
172         if (redisUtil.hasKey(redisKey)){
173             zanNum = Long.parseLong(redisUtil.get(redisKey).toString());
174         }
175         return zanNum;
176     }
177     /**
178      *
179      * redis 中写入该直播在线人数 初始或者递增
180      * @param activityId 直播id
181      * @author kim
182      * @date 2020/4/2
183     */
184     private void updateOnlineNum(Integer activityId){
185         String redisKey = String.format("LiveActivityOnlineNum:%s",activityId.toString());
186         if (!redisUtil.hasKey(redisKey)){
187             redisUtil.set(redisKey,1);
188         }else {
189             redisUtil.incrBy(redisKey,1L);
190         }
191     }
192     /**
193      *
194      * 递减在线人数
195      * @param activityId 直播id
196      * @author kim
197      * @date 2020/4/2
198     */
199     private void decrOnlineNum(Integer activityId){
200         String redisKey = String.format("LiveActivityOnlineNum:%s",activityId.toString());
201         if (redisUtil.hasKey(redisKey)){
202             redisUtil.decrBy(redisKey,1L);
203         }
204     }
205 
206     /**
207      *
208      * redis 中写入该直播点赞人数 初始或者递增
209      * @param activityId 直播id
210      * @param num 点赞数
211      * @author kim
212      * @date 2020/4/2
213     */
214     private void updateZanNum(Integer activityId, Integer num){
215         String redisKey = String.format("LiveActivityZanNum:%s",activityId.toString());
216         System.out.println(redisUtil.hasKey(redisKey));
217         if (!redisUtil.hasKey(redisKey)){
218             redisUtil.set(redisKey,num);
219         }else {
220             redisUtil.incrBy(redisKey,num.longValue());
221         }
222     }
223 
224     /**
225      *
226      * 发送kafka 在线人数消息
227      * @param activityId 直播id
228      * @author kim
229      * @date 2020/4/2
230     */
231     private void sendOnlineNum(Integer activityId){
232         String dateStr = TimeUtils.date2Str(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
233         LiveMessageProduct liveMessageProduct5 = new LiveMessageProduct();
234         liveMessageProduct5.setActivityId(activityId);
235         liveMessageProduct5.setCreateTime(dateStr);
236         liveMessageProduct5.setUpdateTime(dateStr);
237         liveMessageProduct5.setMessageType(5);
238         liveMessageProduct5.setOnLineNumber(getOnlineNum(activityId));
239         shopLiveMessageService.liveMessageSendToKafka(liveMessageProduct5, liveMessageTopic);
240     }
241 
242     /**
243      *
244      * 点对点发消息
245      * @param message 消息内容
246      * @param session session
247      * @author kim
248      * @date 2020/4/2
249     */
250     private void sendMessageTo(String message, Session session) throws IOException {
251         session.getAsyncRemote().sendText(message);
252     }
253 
254     /**
255      *
256      * 给同一直播间用户发送消息
257      * @param message 消息内容
258      * @param activityId 直播id
259      * @author kim
260      * @date 2020/4/2
261     */
262     public void sendMessageByKafka(String message, Integer activityId)throws IOException {
263         if (lives.containsKey(activityId)){
264             for (Session session: lives.get(activityId)){
265                 session.getBasicRemote().sendText(jsonObject.toJSONString());
266             }
267         }
268     }
269 
270 }

websocket (连接、断开连接、发送消息、接收消息、在线人数)

 2、直播互动消息发送kafka

 1 /**
 2      *
 3      * 直播互动消息发送kafka
 4      * @param liveMessageProduct
 5      * @author kim
 6      * @date 2020/3/27
 7      * @return void
 8     */
 9     @Override
10     public void liveMessageSendToKafka(LiveMessageProduct liveMessageProduct, String topic){
11         String liveMessageStr = JSONObject.toJSONString(liveMessageProduct);
12         log.info("直播互动消息---{}", liveMessageStr);
13         try {
14             kafkaTemplate.send(topic, liveMessageStr);
15         } catch (Exception e) {
16             log.error("直播互动消息发送kafka[{}]-失败：{}",topic, liveMessageStr);
17         }
18     }

直播互动消息发送kafka

 3、直播互动消息数据kafka监听处理

 1 @Slf4j
 2 @Component
 3 public class LiveMessageConsumer {
 4 
 5     @Autowired
 6     ShopLiveMessageService shopLiveMessageService;
 7 
 8     @Autowired
 9     WebSocket webSocket;
10     /**
11      * 直播互动消息数据监听处理
12      *
13      * @param records
14      */
15     @KafkaListener(topics = "liveMessageTopic", groupId = "#{getGroupId.getLocalHost()}",containerFactory = "liveKafkaListenerContainerFactory")
16     public void listenModelEvent(List<ConsumerRecord<?, ?>> records, Acknowledgment ack){
17         //立即commit，保证最多接收一次
18         ack.acknowledge();
19         for (ConsumerRecord<?,?> record : records){
20             String key = (String) record.key();
21             String value = (String) record.value();
22             JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(value);
23             System.out.println("当前消息内容:"+jsonObject.toJSONString());
24             try {
25                 Integer activityId = jsonObject.getInteger("activity_id");
26                 Integer messageType = jsonObject.getInteger("messageType");
27                 Map<String,Object> map = new HashMap<>(16);
28                 map.put("messageType",messageType);
29                 switch (messageType){
30                     case 6:
31                         // 推送websocket 点赞人数
32                         map.put("zanNumber", jsonObject.getBigInteger("zanNumber"));
33                         break;
34                     case 5:
35                         // 更新在线人数 推送websocket消息
36                         map.put("onlineNumber", jsonObject.getBigInteger("onLineNumber"));
37                         break;
38                     case 4:
39                         // 推送websocket消息
40                         map.put("textMessage",jsonObject.getString("content"));
41                         map.put("avatar", jsonObject.getString("avatar"));
42                         map.put("fromusername",jsonObject.getString("nickname"));
43                         break;
44                     case 1:
45                         // 上线 推送websocket消息
46                         map.put("username", jsonObject.getString("nickname"));
47                         break;
48                     default:
49                 }
50                 webSocket.sendMessageByKafka(JSON.toJSONString(map), activityId);
51             } catch (Exception e) {
52                 log.error(e.getMessage(),key);
53             }
54         }
55     }
56 }

直播互动消息数据kafak监听处理

4、获取服务器ip代码

 1 @Service
 2 @Slf4j
 3 public class GetGroupId {
 4 
 5     public String getLocalHost() {
 6         List<String> ipList = new ArrayList<String>();
 7         InetAddress[] addrList;
 8         String finalIp = "";
 9         try
10         {
11             Enumeration interfaces= NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
12             while(interfaces.hasMoreElements())
13             {
14                 NetworkInterface ni=(NetworkInterface)interfaces.nextElement();
15                 Enumeration ipAddrEnum = ni.getInetAddresses();
16                 while(ipAddrEnum.hasMoreElements())
17                 {
18                     InetAddress addr = (InetAddress)ipAddrEnum.nextElement();
19                     if (addr.isLoopbackAddress() == true)
20                     {
21                         continue;
22                     }
23 
24                     String ip = addr.getHostAddress();
25                     if (ip.indexOf(":") != -1)
26                     {
27                         //skip the IPv6 addr
28                         continue;
29                     }
30                     log.debug("Interface: " + ni.getName()
31                             + ", IP: " + ip);
32                     ipList.add(ip);
33                 }
34             }
35             Collections.sort(ipList);
36             if (ipList.size()>0){
37                 finalIp = ipList.get(0);
38             }
39         }
40         catch (Exception e)
41         {
42             e.printStackTrace();
43             log.error("Failed to get local ip list. " + e.getMessage());
44             throw new RuntimeException("Failed to get local ip list");
45         }
46         return finalIp;
47     }
48 }

获取服务器ip

参考资料：Spring Boot整合websocket实现群聊，点对点聊天

posted @ 2020-04-28 17:56 yangjl01 阅读(6535) 评论(5) 编辑收藏举报

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