前言

上一篇文章分享了单机模式下，websocket的基本使用方法，但在实际的业务中，通常是不会这样使用的，大部项目都是分布式部署的，一个工程布署了多个服务节点，前端并不直接请求具体服务节点，而是先到nginx或其他代理服务器，通过nginx的负载均衡机制再转发到具体的服务节点。这种场景下，产生了几个问题：

第一，前端发起websocket连接时，是应该先连接到nginx，再由nginx转发到具体的节点？还是直接连接到具体的服务节点？

第二，nginx作为后端服务节点的代理者，nginx如何配置才能实现websocket协议的连接请求的转发？

第三，同一浏览器端发起的同一个websocket请求的session如何在多个服务节点之间实现共享？

这篇文章来和大家分享一下，实际业务开发中如何解决上述问题。

分布式场景下的websocket的工作流程

实际业务开发中，大部分项目都是采用前后端分离的开发方式和部署方式，对于http请求来说，通常是浏览器端作为客户端向服务器端发起http请求，http请求会先到nginx，经过nginx的负载均衡机制处理后，最终会把http请求转发到众多服务节点中的一个，完成业务逻辑处理后，把结果响应到客户端，客户端收到数据后渲染在浏览器中。

而对于websocket协议来说，分布式场景下的工作流程和http也比较类似，只是协议本身来说各有各的不同，前端浏览器在向服务器端发起websocket连接时，连接请求也是先到nginx上，由nginx来完转发，最终会有一个服务节点与浏览器端建立websocket连接；

浏览器端与服务器端建立websocket连接后，浏览器端和服务器端就之间操持了一个真正的长连接，浏览器端可以给服务器端发送消息，服务器端也可以给浏览器端发送消息了；

nginx与websocket

nginx从1.3版本开始是支持websocket协议的，虽然websocket协议与http协议不同，但是websocket建立连接前的握手与http是兼容的，HTTP升级机制使用Connection头Upgrade将连接从http升级到websocket；

如果nginx要实现分布式场景下websocket连接的转发，需要额外的配置，实现浏览器端和服务器端之间建立隧道，额外的配置即Upgrade的相关配置，nginx.conf的配置如下：


worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;


    sendfile        on;
    
keepalive_timeout  65;

    upstream lezu{
         #模拟的服务节点1
    server 127.0.0.1:8080 weight=1;
         #模拟的服务节点2
    server 127.0.0.1:8081 weight=1;
        }

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;



        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://lezu;
        # 重点的两行配置
            # 将nginx的请求头从http升级到websocket.
              proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
              #进行nginx连接websocket
            proxy_set_header Connection "upgrade";
            
            }

        

         error_page   500 502 503 504  /50x.html;
         location = /50x.html {
            root   html;
            }

       

       

       
    }

}

浏览器端在发起websocket连接请求时，请求的服务器端地址是nginx的代理地址，连接建立后的消息发送、接收以及连接关闭等具体的使用方法和单机模式下是一模一样的；

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
    <title>websocket测试</title>
    <meta charset="UTF-8">
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.1.1.min.js"></script>
</head>
<body>
<input type="button" name="" id="open" value="建立连接"/>
<input type="button" name="" id="close" value="关闭连接">
<input type="button" name="" id="send" value="发送信息">
<div id="message"></div>
</body>
<script type="text/javascript">
    var websocket = null;
    $("#open").click(function () {
        if (websocket != null) {
            if (websocket.readyState == 1) {
                throw "连接已建立！"
            }
        }
        //判断当前浏览器是否支持WebSocket
        if ('WebSocket' in window) {
            //nginx的代理地址
            websocket = new WebSocket("ws://172.18.229.61/websocket/gaox2");
        } else {
            alert('Not support websocket')
        }
        //连接发生错误的回调方法
        websocket.onerror = function () {
            document.getElementById('message').innerHTML += ("发生错误") + '<br/>';
        };
        //连接成功建立的回调方法
        websocket.onopen = function (event) {
            document.getElementById('message').innerHTML += ("建立连接") + '<br/>';
            console.log("建立连接");
        }
        //接收到消息的回调方法
        websocket.onmessage = function (event) {
            console.log(event.data);
            document.getElementById('message').innerHTML += event.data + '<br/>';
        }
        //连接关闭的回调方法
        websocket.onclose = function () {
            document.getElementById('message').innerHTML += ("关闭连接") + '<br/>';
            console.log("关闭连接");
        }
        //监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
        window.onbeforeunload = function () {
            alert("已关闭连接");
            websocket.close();
        }
    })
    var i = 0;
    $("#send").click(function () {
        for (let j = 0; j < 100; j++) {
            i = i + 1;
            websocket.send("hello" + i);
        }
    })
    $("#close").click(function () {
        websocket.close();
        i=0;
    })
</script>
</html>

session共享

通过nginx的关于websocket协议的相关配置后，浏览器端与服务器端一个具体的服务节点建立了websocket连接，但这里需要特别注意的是，如果服务器端主动发消息给浏览器端就会用到session，这个session是javax.websocket.Session，是不能序列化的，所以不能像http请求中把session放入到缓存中间件中来实现共享，这样就会出现下面的情况：两个浏览器端用户A和B可能会连接到两个不同的服务节点上，这个时候如果用户A想给用户B发一个消息就有问题了，用户A的websocket连接的session在服务节点1，用户B的websocket连接的session在服务节点2，session又是jvm级别的，无法实现共享，那么用户A和B之间是无法通信的。