springboot websocket redis怎么搭建

# SpringBoot + WebSocket + Redis 搭建实时通信系统

## 目录
1. [技术选型与架构设计](#技术选型与架构设计)
2. [环境准备与项目初始化](#环境准备与项目初始化)
3. [基础WebSocket实现](#基础websocket实现)
4. [Redis集成与分布式会话](#redis集成与分布式会话)
5. [消息广播与集群处理](#消息广播与集群处理)
6. [安全认证与性能优化](#安全认证与性能优化)
7. [完整代码示例](#完整代码示例)
8. [常见问题解决方案](#常见问题解决方案)

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## 技术选型与架构设计

### 为什么选择这套技术栈？
- **SpringBoot**：简化配置的微服务框架
- **WebSocket**：全双工通信协议（对比HTTP轮询）
- **Redis**：高性能内存数据库，实现：
  - 分布式会话存储
  - 消息发布/订阅
  - 在线用户管理

### 系统架构图
```mermaid
graph TD
    A[客户端] -->|WebSocket| B(SpringBoot服务端)
    B --> C[Redis Pub/Sub]
    C --> D[集群节点1]
    C --> E[集群节点2]

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环境准备与项目初始化

开发环境要求

• JDK 1.8+
• Maven 3.6+
• Redis 5.0+

pom.xml关键依赖

<dependencies>
    <!-- SpringBoot Starter -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
    </dependency>
    
    <!-- Redis集成 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    
    <!-- JSON处理 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>fastjson</artifactId>
        <version>1.2.78</version>
    </dependency>
</dependencies>

配置文件application.yml

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: 
    database: 0

server:
  port: 8080

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基础WebSocket实现

WebSocket配置类

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig implements WebSocketMessageBrokerConfigurer {

    @Override
    public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
        registry.addEndpoint("/ws")
                .setAllowedOrigins("*")
                .withSockJS();
    }

    @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {
        registry.enableSimpleBroker("/topic");
        registry.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
    }
}

消息处理控制器

@Controller
public class MessageController {

    @MessageMapping("/chat")
    @SendTo("/topic/messages")
    public Message sendMessage(Message message) {
        return new Message(message.getSender(), 
                         "ECHO: " + message.getContent());
    }
}

前端连接示例

const socket = new SockJS('/ws');
const stompClient = Stomp.over(socket);

stompClient.connect({}, (frame) => {
    stompClient.subscribe('/topic/messages', (response) => {
        console.log(JSON.parse(response.body));
    });
});

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Redis集成与分布式会话

Redis配置类

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(
            RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        return template;
    }
}

会话拦截器实现

public class AuthInterceptor implements HandshakeInterceptor {

    @Override
    public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest request, 
            ServerHttpResponse response, WebSocketHandler wsHandler,
            Map<String, Object> attributes) {
        
        String token = extractToken(request);
        // 从Redis验证token有效性
        return redisTemplate.opsForValue().get(token) != null;
    }
}

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消息广播与集群处理

Redis发布/订阅配置

@Configuration
public class RedisPubSubConfig {

    @Bean
    public RedisMessageListenerContainer container(
            RedisConnectionFactory factory,
            MessageListenerAdapter listenerAdapter) {
        
        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(factory);
        container.addMessageListener(listenerAdapter, 
                new PatternTopic("websocket:*"));
        return container;
    }
}

跨节点消息转发

@Service
public class RedisMessageSubscriber {

    @Autowired
    private SimpMessagingTemplate messagingTemplate;

    public void handleMessage(String message) {
        // 将Redis消息转发给WebSocket客户端
        messagingTemplate.convertAndSend("/topic/cluster", message);
    }
}

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安全认证与性能优化

安全增强措施

1. WSS加密：配置SSL证书
2. 消息过滤：防XSS攻击
3. 频率限制：Redis实现计数器

性能优化方案

优化点	实施方法	预期提升
消息压缩	启用GZIP压缩	带宽减少60%
连接池	Lettuce连接池配置	QPS提升3倍
序列化	使用Protobuf替代JSON	吞吐量提高40%

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完整代码示例

消息实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Message {
    private String sender;
    private String content;
    private LocalDateTime timestamp;
}

在线用户管理

@Service
public class OnlineUserService {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    private static final String ONLINE_USERS = "online:users";

    public void addUser(String userId) {
        redisTemplate.opsForSet().add(ONLINE_USERS, userId);
    }

    public Long getOnlineCount() {
        return redisTemplate.opsForSet().size(ONLINE_USERS);
    }
}

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常见问题解决方案

Q1: 如何解决连接断开问题？

方案：实现心跳检测机制

// 服务端配置心跳
registry.setHeartbeatValue(new long[]{10000, 10000});

// 客户端响应心跳
stompClient.heartbeat.outgoing = 10000;

Q2: 集群环境下消息重复消费？

解决：使用Redis的原子操作

// Lua脚本保证原子性
String script = "if redis.call('setnx',KEYS[1],ARGV[1]) == 1 then " +
                "return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) else return 0 end";

Q3: 如何监控WebSocket连接？

方案：集成Actuator端点

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: websocketstats

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最佳实践建议： 1. 生产环境建议使用专业的消息中间件（如RabbitMQ）替代Redis Pub/Sub 2. 重要消息需要实现ACK确认机制 3. 客户端需实现自动重连逻辑 4. 使用Nginx进行WebSocket负载均衡时需添加特殊配置：

>    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
>    proxy_set_header Connection "upgrade";
>    ```