高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

很多技术人对聊天系统比较感兴趣,当年马哥,靠一个聊天系统搞出一个帝国,所以聊天系统对技术人心中总有一种好感。今天锋哥推荐一个不错的聊天开源聊天系统,大伙有空可以学习下,提高下;

github开源地址:

<code>https://github.com/Kanarienvogels/Chatroom/<code>
高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

互联网实时聊天系统 (Spring + Netty + Websocket)

0. 前言

最近一段时间在学习Netty网络框架,又趁着计算机网络的课程设计,决定以Netty为核心,以WebSocket为应用层通信协议做一个互联网聊天系统,整体而言就像微信网页版一样,但考虑到这个聊天系统的功能非常多,因此只打算实现核心的聊天功能,包括单发、群发、文件发送,然后把项目与Spring整合做成开源、可拓展的方式,给大家参考、讨论、使用,欢迎大家的指点。

关于Netty

Netty 是一个利用 Java 的高级网络的能力,隐藏其背后的复杂性而提供一个易于使用的 API 的客户端/服务器框架。

详细的可参考阅读该书的电子版

  • Essential Netty in Action 《Netty 实战(精髓)》

关于WebSocket通信协议

WebSocket是为了解决HTTP协议中通信只能由客户端发起这个弊端而出现的,WebSocket基于HTTP5协议,借用HTTP进行握手、升级,能够做到轻量的、高效的、双向的在客户端和服务端之间传输文本数据。

1. 技术准备

  • IDE:MyEclipse 2016
  • JDK版本:1.8.0_121
  • 浏览器:谷歌浏览器、360浏览器(极速模式)(涉及网页前端设计,后端开发表示很苦闷)
  • 涉及技术:
    • Netty 4
    • WebSocket + HTTP
    • Spring MVC + Spring
    • JQuery
    • Bootstrap 3 + Bootstrap-fileinput
    • Maven 3.5
    • Tomcat 8.0

2. 整体说明

2.1 设计思想

整个通信系统以Tomcat作为核心服务器运行,其下另外一个线程运行Netty WebSocket服务器,Tomcat服务器主要处理客户登录、个人信息管理等的HTTP类型请求(通常的业务类型),端口为8080,Netty WebSockt服务器主要处理用户消息通信的WebSocket类型请求,端口为3333。用户通过浏览器登录后,浏览器会维持一个Session对象(有效时间30分钟)来保持登录状态,Tomcat服务器会返回用户的个人信息,同时记录在线用户,根据用户id建立一条WebSocket连接并保存在后端以便进行实时通信。当一个用户向另一用户发起通信,服务器会根据消息内容中的对话方用户id,找到保存的WebSocket连接,通过该连接发送消息,对方就能够收到即时收到消息。当用户注销或退出时,释放WebSocket连接,清空Session对象中的登录状态。

事实上Netty也可以用作一个HTTP服务器,而这里使用Spring MVC处理HTTP请求是出于熟悉的缘故,也比较接近传统开发的方式。

2.2 系统结构

系统采用B/S(Browser/Server),即浏览器/服务器的结构,主要事务逻辑在服务器端(Server)实现。借鉴MVC模式的思想,从上至下具体又分为视图层(View)、控制层(Controller)、业务层(Service)、模型层(Model)、数据访问层(Data Access)

2.3 项目结构

项目后端结构:

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项目前端结构:

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2.4 系统功能模块

系统只包括两个模块:登录模块和聊天管理模块。

  • 登录模块:既然作为一个系统,那么登录的角色认证是必不可少的,这里使用简单、传统的Session方式维持登录状态,当然也有对应的注销功能,但这里的注销除了清空Session对象,还要释放WebSocket连接,否则造成内存泄露。
  • 聊天管理模块:系统的核心模块,这部分主要使用Netty框架实现,功能包括信息、文件的单条和多条发送,也支持表情发送。
  • 其他模块:如好友管理模块、聊天记录管理、注册模块等,我并没有实现,有兴趣的话可以自行实现,与传统的开发方式类似。

由于本系统涉及多个用户状态,有必要进行说明,下面给出本系统的用户状态转换图。

高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

2.6 系统界面

系统聊天界面如下:

高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

3. 核心编码

这里只说明需要注意的地方,详细的请看源码

3.1 Netty服务器启动与关闭

当关闭Tomcat服务器时,也要释放Netty相关资源,否则会造成内存泄漏,关闭方法如下面的close(),如果只是使用shutdownGracefully()方法的话,关闭时会报内存泄露Memory Leak异常(但IDE可能来不及输出到控制台)

描述 : Netty WebSocket 务器

使 用独立的线 启 动

@author Kanarien

@version 1.0

@date 2018年5 月 18日 午11 : 22 : 51

/

public class WebSocketServer implements Runnable {

/

描述 : 启 动Netty Websocket 务器

/

public void build()

{

略,详细请看源码

}

/

描述 : 关闭Netty Websocket 务器主 要 是 释 放 连接

连接 包 括 : 务器连接serverChannel

客户端TCP 处 理 连接bossGroup

客户端I / O操 作 连接workerGroup

若只 使 用

bossGroupFuture = bossGroup.shutdownGracefully();

workerGroupFuture = workerGroup.shutdownGracefully();

会 成 内存泄 漏 。

public void close()

{

serverChannelFuture.channel().close();

Future> bossGroupFuture = bossGroup.shutdownGracefully();

Future> workerGroupFuture = workerGroup.shutdownGracefully();

try {

bossGroupFuture.await();

workerGroupFuture.await();

} catch ( InterruptedException ignore ) {

ignore.printStackTrace();

}

}

}

4. 效果及操作演示

4.1 登录操作

登录入口为:http://localhost:8080/WebSocket/login 或 http://localhost:8080/WebSocket/ 当前系统用户固定为9个,群组1个,包括9人用户。

  • 用户1 用户名:Member001 密码:001
  • 用户2 用户名:Member002 密码:002
  • ······
  • 用户9 用户名:Member009 密码:009
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4.2 聊天演示

高逼格开源聊天系统 推荐 Spring+Netty+Websocket实现

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