WebWorker与WebSocket实现前端消息总线

2023-11-25 23:41:04

Web Worker让JS有了多线程的能力，可以将复杂耗时的操作都交付给Worker线程处理。WebSocket让web端与服务端维持一个有效的长连接，实现服务端主动推送数据。将二者一结合，业务系统信息流转通知功能完全就可以剥离出来。

架构图

JS Worker

Worker工作在一个专用的作用域DedicatedWorkerGlobalScope,在这个作用域中，不能直接操作DOM节点，不能使用Window对象的默认方法和属性。不过对于网络的访问是完全没有问题的。具体能使用那些对象和方法请点击这里查看

从上图中可明显的看出，Worker在当前架构中实现一个桥梁的左右，上连接socket端中的数据，下负责分发socket中的数据。此处我们先了解下Worker本身的功能实现。

主线程与Worker线程通过方法postMessage相互传递信息
主线程与Worker线程通过事件onmessage接收相互传递的消息
Worker中引入第三方js使用方法importScripts([url,])
主线程调用worker.terminate()结束线程
Worker线程通过调用this.close()结束自身线程

新建一个webworker.js文件，并在其中编写如下代码

//author:herbert qq:464884492
onmessage = function (event) {
    if (event.data.code) {
        var code = event.data.code.toLowerCase();
        switch (code) {
            case "init":
                var userId = event.data.loggedUserId;
                var sessionId = event.data.sessionid;
                if (!sessionId) {
                    this.close();
                    return;
                }
                postMessage({ code: "codeone", msg: "你好，组件1" });
                postMessage({ code: "codetwo", msg: "你好，组件2" });
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

注意:在 onmessage 前不能加var否则在IE下会接收不了消息。IE真是让人充满挫败感的浏览器

新建一个index.html页面，在script块中编写以下代码，实现与webworker.js通讯

//author:herbert qq:464884492
var work = new Worker('webworker.js')
    , textone = document.querySelector("#textone")
    , textTwo = document.querySelector("#texttwo")
      textAll = document.querySelector("#textAll");

work.onmessage = function (event) {
    var data = event.data;
    if (!!data.code) {
        switch (data.code) {
            case "close":
                work.terminate();
            case "codeone":
                textone.value = textone.value + JSON.stringify(data) + "\r\n";
                textAll.value = textAll.value + JSON.stringify(data) + "\r\n";
                break;
            case "codetwo":
                textTwo.value = textTwo.value + JSON.stringify(data) + "\r\n";
                textAll.value = textAll.value + JSON.stringify(data) + "\r\n";
                break;
            default:
                textAll.value = textAll.value + JSON.stringify(data) + "\r\n";
        }
    }
};
work.postMessage({
    code: "init",
    loggedUserId: 'demo',
    sessionid: 'demo'
});

JS WebSocket

WebSocket和Http一样都是基于Tcp协议。不同是WebSocket实现了服务端与客户端的全双工通讯。在Websocket未出现之前，要是实现一个信息推送的功能，通过http来实现唯一方案就是轮训，轮训分长短，各有弊端。现在WebSocket一出现，一切都好办了。

接下来我们开始建立一个WebSocket连接

方法中的root表示当前作用域，在主线程是root=window，在WebWorker线程root=DedicatedWorkerGlobalScope

    //author:herbert qq:464884492
    var root = this,socket =null;
    function connect(wsurl) {
        if ('WebSocket' in root) {
            socket = new WebSocket(wsurl);
        } else if ('MozWebSocket' in root) {
            socket = new MozWebSocket(wsurl);
        } else {
            alert("您的浏览器版本过低，将不能接收系统消息");
        }
    }

wsurl格式为 ws:\\ 或者 wss:\\,后者表示SSL加密传输。实际地址如： ws://localhost:8090/demo/demowebsocket
接下来，我们需要为socket处理事件，负责接收服务端推送的消息

   //author:herbert qq:464884492
   function onOpen() {
        postMessage({ code: "openConnect" });
    }
    function onClose() {
        postMessage({ code: "closewsconnect" });
    }
    function onMessaage(event) {
        postMessage(JSON.parse(event.data));
    }
    function one rror(event) {
        socket = null;
        if (event.target.readyState == 3) {
            //断线重连
            setTimeout(function () {
                connect(event.target.url);
                initMessageEvent();
            }, 1000);
        }
    }
    function sendMessage(msg) {
        if (socket == null) return;
        socket.send(msg);
    }
 function initMessageEvent() {
        socket.onopen = onOpen; //socket连接成功处理事件
        socket.onclose = onClose; //socket连接关闭处理事件
        socket.onmessage = onMessaage; //socket接收到新消息
        socket.onerror = one rror; //soket错误处理事件
    }

JAVA WebSocket

Tomcat7x已经实现了标准WebScoket接口，在项目中只需要编写一个普通的实体bean配置注解就可以实现一个标准的WebSocket Api。开发中主要使用一些注解

@ServerEndpoint 设置WebSocket连接地址，以及url参数
如: @ServerEndpoint(value = "/demowebsocket/{userId}/{sessionId}"),其中{userId}、{sessionId} 为pathParam可以在onOpen函数中通过函数参数 @PathParam 获取
@PathParam 获取URL地址上对应的注解参数
@OnOpen 建立连接注解
@OnClose 关闭连接注解
@OnMessage 接收消息注解
@OnError 错误注解

被注解约束的函数都可以任意选择需要的参数，可选择的参数有 Session、EndpointConfig 以及 @PathParam, 服务端Bean代码如下

//author:herbert qq:464884492
@ServerEndpoint(value = "/demowebsocket/{userId}/{sessionId}")
public class DemoWebSokcet {
    private static final Set<DemoWebSokcet> connections = new CopyOnWriteArraySet<DemoWebSokcet>();
    private Session session;
    public DemoWebSokcet() {
    }

    @OnOpen
    public void openConnection(Session session, EndpointConfig conf,
            @PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) {
        this.session = session;
        connections.add(this);
        JSONObject jo = new JSONObject();
        jo.put("code", "newuser");
        jo.put("userid", userId);
        jo.put("sessionid", sessionId);
        jo.put("msg", "server：新连接用户");
        sendMessage(jo);

        // 测试 代码
        JSONObject jo1 = new JSONObject();
        jo1.put("code", "codeone");
        jo1.put("userid", userId);
        jo1.put("sessionid", sessionId);
        jo1.put("msg", "Server：组件1你好");
        sendMessage(jo1);

        JSONObject jo2 = new JSONObject();
        jo2.put("code", "codetwo");
        jo2.put("userid", userId);
        jo2.put("sessionid", sessionId);
        jo2.put("msg", "server：组件2你好");
        sendMessage(jo2);
    }

    @OnClose
    public void closeConnection(@PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) {
        connections.remove(this);
        JSONObject jo = new JSONObject();
        jo.put("code", "connectionClose");
        jo.put("userid", userId);
        jo.put("sessionid", sessionId);
        jo.put("msg", "server:连接关闭");
        sendMessage(jo);
    }

    // 处理文本消息
    @OnMessage
    public void handleTextMsg(Session session, String message,
            @PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) {
        System.out.println("userId=>" + userId + " sessionId=>" + sessionId);
        // 原样转发客户端消息
        sendMessage(JSONObject.parseObject(message));
    }

    // 处理二进制消息
    @OnMessage
    public void handleBinaryMsg(Session session, ByteBuffer msg,
            @PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) {

    }

    // 处理pong消息
    @OnMessage
    public void handlePongMsg(Session session, PongMessage msg,
            @PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) {
        JSONObject jo = new JSONObject();
        jo.put("code", "pong");
        jo.put("userid", userId);
        jo.put("sessionid", sessionId);
        jo.put("msg", msg.getApplicationData().toString());
        sendMessage(jo);
    }

    @OnError
    public void one rror(Throwable t, @PathParam("userId") String userId,
            @PathParam("sessionId") String sessionId) throws Throwable {
        JSONObject jo = new JSONObject();
        jo.put("code", "servererror");
        jo.put("userid", userId);
        jo.put("sessionid", userId);
        jo.put("msg", t.getMessage());
        sendMessage(jo);
    }

    private static void sendMessage(JSONObject msg) {
        for (DemoWebSokcet client : connections) {
            try {
                synchronized (client) {
                    client.session.getBasicRemote()
                            .sendText(msg.toJSONString());
                }
            } catch (IOException e) {
                JSONObject jo = new JSONObject();
                jo.put("code", "servererror");
                jo.put("userid",
                        client.session.getPathParameters().get("userid"));
                jo.put("sessionid",
                        client.session.getPathParameters().get("sessionid"));
                connections.remove(client);
                try {
                    client.session.close();
                } catch (IOException e1) {
                }

                jo.put("msg", "server：发送消息出现异常，连接已关闭" + e.getMessage());
                sendMessage(jo);
            }
        }
    }
}

在测试代码编写过程中，通过pom方式引入javax.websocket-api,启动后始终出现 Error during WebSocket handshake: Unexpected response code: 404连接错误，后来通过直接件tomcat/bin下对应的tomcat实现的jar复制到webapp对应的bin文件夹下解决问题。

Demo预览

总结

篇幅比较长，读到这里也不容易！WebWorker和WebSocket我也是第一次将二者结合起来。感觉现在javascript功能真的是越来越丰富了。demo地址，还有一点感悟，对于开发中的新知识点，首先你得学会怎么用，其次在通过阅读源码，以及理论知识让你使用的更顺利，甚至改变它。

码农公寓

架构图

JS Worker

JS WebSocket

JAVA WebSocket

Demo预览

总结

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