03-websocket并发发送消息出错

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03-websocket并发发送消息出错

前言:本文主要介绍在spring框架下使用spring集成的websocket,并发发送消息,演示websocket消息在并发场景下出错

1 环境搭建

这里,我是用的是spring集成的websocket,当然也可以使用javax.websocket,都可以达到效果。

1.1 总体流程介绍

  1. 使用spring集成的websocket,参考上一篇文章的内容,这是文章的链接地址:https://blog.csdn.net/weixin_43716785/article/details/135713471?spm=1001.2014.3001.5502

  2. 书写controller,调用里面的方法实现并发 发送消息

    controller里面的代码说明:

    变量i1

    final int i1 = 50表示给每个客户端发送50条消息

    参数:@RequestParam Integer count

    先用apiPost7建立3个或者更多ws链接,指定id为1,2,3,这样方便测试;

    在调用测试接口时,传一个count值,使用for循环,1~count的值就是客户端对应的Id(我设定的是scanPoint,一样的)

    然后根据循环体的值,新开一个线程,并发给指定的客户端的发送消息

    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    import org.example.service.MyWebSocketHandler;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * 类描述
     *
     * @author cjia
     * @date 2024/1/21 上午 11:34
     */
    @Slf4j
    @RestController
    public class TestController {
        @Autowired
        private MyWebSocketHandler webSocketHandler;
    
        /**
         * 每个session 50条消息
         */
        final int i1 = 50;
    
        /**
         * 先用apiPost7建立几个连接,我建立的3个,对应的id分别是1,2,3
         * 这样的话,count传值3,就可以模拟给这3个客户端发消息
         *
         * @param count
         * @return
         * @throws IOException
         */
        @GetMapping("/test-01")
        public Object test(@RequestParam Integer count) {
            for (int j = 0; j < i1; j++) {
                for (int i = 1; i <= count; i++) {
                    int finalI = i;
                    new Thread(()->{
                        try {
                            //handler提供的发送消息的方法
                            webSocketHandler.sendMessage(String.valueOf(finalI), "测试消息" + finalI);
                            log.info("================>当前线程返回:{}", Thread.currentThread().getName());
                        } catch (Exception e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }).start();
    
                }
            }
            //返回的结果,不用在意
            return  "{'code':200,'message':'接口调用成功!'}";
        }
    
    }
    
  3. 先使用apiPost7建立3个websocket连接,如图

    websockethandler 并发,websocket,websocket

2 调用接口,并发发送wbsocket消息

websockethandler 并发,websocket,websocket

控制台结果截图

websockethandler 并发,websocket,websocket

看到了吗?是不是很熟悉的错误提示

The remote endpoint was in state [TEXT_PARTIAL_WRITING] which is an invalid state for called method

顺手翻译下:远程端点处于状态 [TEXT_PARTIAL_WRITING],这对于被调用方法来说是无效状态

3 websocket消息在并发场景下出错的原因解析

3.1 并发场景下很难调试,我这里先给出发送单条消息的流程

先给出流程图,可以看出最终还是调用的tomcat的方法发送消息

StandardWebSocketSession的sendxxx方法 中通过 getNativeSession().getBasicRemote().sendText(message.getPayload(),

message.isLast())来发送消息。注意:getBasicRemote()和getAsyncRemote()是不一样的,getAsyncRemote()是支持异步或者并发的,

getBasicRemote()是同步的,那,那为什么spring不用这个方法呢?还是先埋个坑,后面在填,这里主要介绍整个发送消息的流程,有一个整体的印象即可

websockethandler 并发,websocket,websocket


这个是tomcat最终消息发送流程图

websockethandler 并发,websocket,websocket


下面是debug的截图

注意:下面是一大波图

3.1.1 我这里通过服务端收到消息,直接返回该消息,来调用发送发消息的api,也可以单独写接口来发送单条消息

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.2 进入自定义handler发送消息的方法

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.3 进入spring的AbstractWebSocketSession

在 sendMessage方法中,根据消息的类型来确定需要调用的发送方法(我使用的消息类型是Textmessage)

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.4 进入StandardWebSocketSession(AbstractWebSocketSession的实现类)

通过sendTextMessage方法调用tomcat的websocket的发送方法,这里往后,就进入tomcat的依赖中

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.5 进入tomcat的WsRemoteEndpointBasic

通过sendXX发送消息

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.6 发送消息前的状态机进行状态校验

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.7 状态校验通过,修改当前的状态值,不通过,抛出异常

websockethandler 并发,websocket,websocket

websockethandler 并发,websocket,websocket

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.7 发送消息

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.1.8 状态复位,准备下一次消息发送

websockethandler 并发,websocket,websocket

3.2 并发场景下出错的原因

通过上面的tomcat最终消息发送流程图,可以看出,WsRemoteEndpointImplBase内部有一个维护状态的状态机,通过状态机的状态来判断是否可以发送消息,但是这个状态明显是线程不安全的,因为还未来得及状态复位的时候,这个时候来了一条消息,又需要给当前的客户端发送一条消息,但是由于上一条消息还未发送完,状态还未来得及复位,所以后面消息就会发送失败,直到状态复位之后,才能发送消息给客户端

websockethandler 并发,websocket,websocket

4 总结

由于tomcat的websocket的内部的状态机,每次在发送消息的时候,都会进行状态校验,但是并发场景下,当状态来不及复位的时候,就会发送消息异常。我感觉是不是websocket本身只支持同时接收一条消息,就像打电话一样,你一次只能接一个人的电话,当你在通话中的时候,另一个人打进来,就提示正在通话中,相当于通话失败。


后面会继续更新解决方案的文章文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-834382.html

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