从构建分布式秒杀系统聊聊WebSocket推送通知
前言 秒杀架构到后期，我们采用了消息队列的形式实现抢购逻辑，那么之前抛出过这样一个问题：消息队列异步处理完每个用户请求后，如何通知给相应用户秒杀成功？ 场景映射 首先，我们举一个生活中比较常见的例子：我们去银行办理业务，一般会选择相关业务打印一个排号纸，然后就可以坐在小板凳上玩着手机，等待被小喇叭报号。当小喇叭喊到你所持有的号码，就可以拿着排号纸去柜台办理自己的业务。 这里，假设当我们取排号纸的时候，银行根据时间段内的排队情况，比较人性化的提示用户：排队人数较多，您是否继续等待？否的话我们可以换个时间段再来办理。 由此我们把生活场景映射到真实的秒杀业务逻辑中来： 我们可以把柜台比喻成商品下单处理逻辑单元 拿到排号纸说明你进入相应商品处理队列 拿到排号纸的请求直接返回前台，提示用户抢购进行中 排号纸进入队列后，等待商品业务处理逻辑 小喇叭叫到自己的排号相当于服务端通知用户秒杀成功，这时候可以进行支付逻辑 那些拿不到票号的同学，相当于队列已满直接返回秒杀失败 解决方案 通过上面的场景，我们很容易能够想到一种方案就是服务端通知，那么如何做到服务端异步通知的呢？下面，主角开始登场了，就是我们的Websocket。 WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。依靠这种技术可以实现客户端和服务器端的长连接，双向实时通信。 特点: 异步、事件触发 可以发送文本，图片等流文件 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效 使用ws或者wss协议的客户端socket，能够实现真正意义上的推送功能 缺点： 部分浏览器不支持，浏览器支持的程度与方式有区别，需要各种兼容写法。 集成案例 由于我们的秒杀架构项目案例中使用了SpringBoot，因此集成webSocket也是相对比较简单的。 首先pom.xml引入以下依赖： <!-- webSocket 秒杀通知--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId> </dependency> WebSocketConfig 配置： /** * WebSocket配置 * 创建者 爪哇笔记 * 创建时间 2018年5月29日 */ @Configuration public class WebSocketConfig { @Bean public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() { return new ServerEndpointExporter(); } } WebSocketServer 配置： @ServerEndpoint("/websocket/{userId}") @Component public class WebSocketServer { private final static Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebSocketServer.class); //静态变量，用来记录当前在线连接数。应该把它设计成线程安全的。 private static int onlineCount = 0; //concurrent包的线程安全Set，用来存放每个客户端对应的MyWebSocket对象。 private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer>(); //与某个客户端的连接会话，需要通过它来给客户端发送数据 private Session session; //接收userId private String userId=""; /** * 连接建立成功调用的方法*/ @OnOpen public void onOpen(Session session,@PathParam("userId") String userId) { this.session = session; webSocketSet.add(this); //加入set中 addOnlineCount(); //在线数加1 log.info("有新窗口开始监听:"+userId+",当前在线人数为" + getOnlineCount()); this.userId=userId; try { sendMessage("连接成功"); } catch (IOException e) { log.error("websocket IO异常"); } } /** * 连接关闭调用的方法 */ @OnClose public void onClose() { webSocketSet.remove(this); //从set中删除 subOnlineCount(); //在线数减1 log.info("有一连接关闭！当前在线人数为" + getOnlineCount()); } /** * 收到客户端消息后调用的方法 * @param message 客户端发送过来的消息*/ @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) { log.info("收到来自窗口"+userId+"的信息:"+message); //群发消息 for (WebSocketServer item : webSocketSet) { try { item.sendMessage(message); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } /** * @param session * @param error */ @OnError public void onError(Session session, Throwable error) { log.error("发生错误"); error.printStackTrace(); } /** * 实现服务器主动推送 */ public void sendMessage(String message) throws IOException { this.session.getBasicRemote().sendText(message); } /** * 群发自定义消息 * */ public static void sendInfo(String message,@PathParam("userId") String userId){ log.info("推送消息到窗口"+userId+"，推送内容:"+message); for (WebSocketServer item : webSocketSet) { try { //这里可以设定只推送给这个userId的，为null则全部推送 if(userId==null) { item.sendMessage(message); }else if(item.userId.equals(userId)){ item.sendMessage(message); } } catch (IOException e) { continue; } } } public static synchronized int getOnlineCount() { return onlineCount; } public static synchronized void addOnlineCount() { WebSocketServer.onlineCount++; } public static synchronized void subOnlineCount() { WebSocketServer.onlineCount--; } } KafkaConsumer 消费配置，通知用户是否秒杀成功： /** * 消费者 spring-kafka 2.0 + 依赖JDK8 * @author 科帮网 By https://blog.52itstyle.com */ @Component public class KafkaConsumer { @Autowired private ISeckillService seckillService; private static RedisUtil redisUtil = new RedisUtil(); /** * 监听seckill主题,有消息就读取 * @param message */ @KafkaListener(topics = {"seckill"}) public void receiveMessage(String message){ //收到通道的消息之后执行秒杀操作 String[] array = message.split(";"); if(redisUtil.getValue(array[0])!=null){//control层已经判断了，其实这里不需要再判断了 Result result = seckillService.startSeckil(Long.parseLong(array[0]), Long.parseLong(array[1])); if(result.equals(Result.ok())){ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒杀成功");//推送给前台 }else{ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒杀失败");//推送给前台 redisUtil.cacheValue(array[0], "ok");//秒杀结束 } }else{ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒杀失败");//推送给前台 } } } webSocket.js 前台通知逻辑： $(function(){ socket.init(); }); var basePath = "ws://localhost:8080/seckill/"; socket = { webSocket : "", init : function() { //userId：自行追加 if ('WebSocket' in window) { webSocket = new WebSocket(basePath+'websocket/1'); } else if ('MozWebSocket' in window) { webSocket = new MozWebSocket(basePath+"websocket/1"); } else { webSocket = new SockJS(basePath+"sockjs/websocket"); } webSocket.onerror = function(event) { alert("websockt连接发生错误，请刷新页面重试!") }; webSocket.onopen = function(event) { }; webSocket.onmessage = function(event) { var message = event.data; alert(message)//判断秒杀是否成功、自行处理逻辑 }; } } 客户端API 客户端与服务器通信 send() 向远程服务器发送数据 close() 关闭该websocket链接 监听函数 onopen 当网络连接建立时触发该事件 onerror 当网络发生错误时触发该事件 onclose 当websocket被关闭时触发该事件 onmessage 当websocket接收到服务器发来的消息的时触发的事件，也是通信中最重要的一个监听事件。msg.data readyState属性 这个属性可以返回websocket所处的状态。 CONNECTING(0) websocket正尝试与服务器建立连接 OPEN(1) websocket与服务器已经建立连接 CLOSING(2) websocket正在关闭与服务器的连接 CLOSED(3) websocket已经关闭了与服务器的连接 开源方案 goeasy GoEasy实时Web推送，支持后台推送和前台推送两种：后台推送可以选择Java SDK、 Restful API支持所有开发语言；前台推送：JS推送。无论选择哪种方式推送代码都十分简单（10分钟可搞定）。由于它支持websocket 和polling两种连接方式所以兼顾大多数主流浏览器，低版本的IE浏览器也是支持的。 地址：http://goeasy.io/ Pushlets Pushlets 是通过长连接方式实现“推”消息的。推送模式分为：Poll（轮询）、Pull（拉）。 地址：http://www.pushlets.com/ Pushlet Pushlet 是一个开源的 Comet 框架,Pushlet 使用了观察者模型：客户端发送请求，订阅感兴趣的事件；服务器端为每个客户端分配一个会话 ID 作为标记，事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到订阅者的事件队列里。 地址：https://github.com/wjw465150/Pushlet 总结 其实前面有提过，尽管WebSocket有诸多优点，但是，如果服务端维护很多长连接也是挺耗费资源的，服务器集群以及览器或者客户端兼容性问题，也会带来了一些不确定性因素。大体了解了一下各大厂的做法，大多数都还是基于轮询的方式实现的，比如：腾讯PC端微信扫码登录、京东商城支付成功通知等等。 有些小伙伴可能会问了，轮询岂不是会更耗费资源？其实在我看来，有些轮询是不可能穿透到后端数据库查询服务的，比如秒杀，一个缓存标记位就可以判定是否秒杀成功。相对于WS的长连接以及其不确定因素，在秒杀场景下，轮询还是相对比较合适的。 思考 最后，思考一个问题：100件商品，假如有一万人进行抢购，该如何设置队列长度？ 秒杀案例：https://gitee.com/52itstyle/spring-boot-seckill 参考 https://blog.52itstyle.com/archives/736/ https://www.xoriant.com/blog/mobility/websocket-web-stateful-now.html
