CN112559134B - 一种分布式WebSocket集群构建方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种分布式WebSocket集群构建方法、装置、系统及存储介质，涉及通信技术领域。本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，包括：获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接。本发明所述的技术方案，通过对连接ID进行哈希计算确定对应的节点，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。

Description

一种分布式WebSocket集群构建方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种分布式WebSocket集群构建方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
现在的互联网项目大多采用分布式+微服务+服务集群的方式，那么当项目中的WebSocket采用集群时就会遇到这么一个问题：给用户页面推送消息的WebSocket服务未必是与该用户建立WebSocket连接的服务，因此目前WebSocket服务的可用性不足。
发明内容
本发明解决的问题是目前WebSocket服务的可用性不足。
为解决上述问题，本发明提供一种分布式WebSocket集群构建方法，包括：获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过对连接ID进行哈希计算确定对应的节点，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。
优选地，所述获取长连接请求包括：获取用户发送的http请求；根据所述http请求生成连接ID；将所述连接ID发送至所述用户；获取所述用户通过所述连接ID发起的长连接请求。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过http请求来建立长连接，优化了客户端与服务器的连接方式，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。
优选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：在建立所述长连接前，缓存所述连接ID和所述节点的对应关系。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过缓存连接ID和所述节点的对应关系，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
优选地，所述缓存所述连接ID和所述节点的对应关系包括：将所述连接ID和对应的所述节点的ID以键值对的形式保存。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过将连接ID和对应的节点的ID以键值对的形式保存，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
优选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：在建立所述长连接后，获取消息；根据所述消息调用WebSocket微服务；在所述WebSocket微服务下，采用负载均衡算法对所述消息进行判断；若所述消息包含指定连接ID，则判断所述消息为点对点消息，并将所述点对点消息发送至与所述指定连接ID对应的节点，若所述消息不包含所述指定连接ID，则判断所述消息为广播消息，并将所述广播消息发送至所有节点。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过负载均衡算法对消息进行判断，有效提高了对连接ID的处理能力，进而提高了信息传递的效率和可靠性。
优选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：当所述节点下线时，对下线的所述节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，以确定所述连接ID对应的新节点，并将所述新节点与所述连接ID映射对应。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过设置当节点下线时，对下线的节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，为连接ID确定新节点，并将新节点与连接ID映射对应，以使客户端在尝试重连时可以通过新的映射关系重新建立长连接，优化用户体验。
优选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：当所述新节点与所述连接ID映射对应时，获取所述长连接请求，再次建立所述长连接。
本发明所述的分布式WebSocket集群构建方法，通过设置当新节点与连接ID映射对应时，获取长连接请求，再次建立长连接，使得客户端在尝试重连后很快就可以连接上，对于用户使用基本不产生影响，用户基本感知不到刚才长连接断开过，因此优化了用户体验。
本发明还提供一种分布式WebSocket集群构建装置，包括：获取模块，用于获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；哈希计算模块，用于对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；建立模块，用于将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接。所述分布式WebSocket集群构建装置与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种分布式WebSocket集群构建系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的分布式WebSocket集群构建方法。所述分布式WebSocket集群构建系统与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的分布式WebSocket集群构建方法。所述计算机可读存储介质与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的分布式WebSocket集群构建方法的示意图；
图2为本发明实施例所述的长连接建立的示意图；
图3为本发明实施例所述的消息发送机制的示意图；
图4为本发明实施例所述的节点下线重连的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种分布式WebSocket集群构建方法，包括：获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接。
具体地，在本实施例中，结合图1和图2所示，服务器在接收到用户通过连接ID发起的长连接请求后，通过网关对连接ID进行哈希计算，确定与连接ID对应的节点，再分配节点，即将节点分配至对应的长连接，从而建立长连接。
其中，WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据，在WebSocketAPI中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。即用户作为客户端通过连接ID发起长连接请求，以与服务器完成握手，从而实现持久性的连接并可以进行双向数据传输。
其中，哈希音译自“Hash”，又名为“散列”。本质上是一种计算机程序，可接收任意长度的信息输入，然后通过哈希算法，创建小的数字“指纹”的方式。例如数字与字母的结合，输出的就为“哈希值”。在庞大的数据库中，由于哈希值更为短小，被找到更为容易，因此哈希使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性，另外，哈希能对信息进行加密处理，使得数据传播更为安全，因而提高了信息传递的安全性。
在本实施例中，通过对连接ID进行哈希计算确定对应的节点，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。
可选地，所述获取长连接请求包括：获取用户发送的http请求；根据所述http请求生成连接ID；将所述连接ID发送至所述用户；获取所述用户通过所述连接ID发起的长连接请求。
具体地，在本实施例中，结合图2所示，获取长连接请求包括：获取用户发送的http请求，根据http请求生成连接ID；将连接ID发送至用户；获取用户通过连接ID发起的长连接请求。WebSocket协议本质上是一个基于TCP的协议，为了建立一个WebSocket连接(即图2所示的ws连接)，客户端浏览器首先要向服务器发起一个http请求，这个请求和通常的http请求不同，包含了一些附加头信息，其中附加头信息”Upgrade:WebSocket”表明这是一个申请协议升级的http请求，服务器端解析这些附加的头信息然后产生应答信息返回给客户端，客户端和服务器端的WebSocket连接就建立起来了，双方就可以通过这个连接通道自由的传递信息，并且这个连接会持续存在直到客户端或者服务器端的某一方主动的关闭连接。通过http请求来建立长连接，优化了客户端与服务器的连接方式，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。
在本实施例中，通过http请求来建立长连接，优化了客户端与服务器的连接方式，使数据的存储与查询速度更快，以及使得数据传播更为安全，因此提高了信息传递的效率、可靠性和安全性。
可选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：在建立所述长连接前，缓存所述连接ID和所述节点的对应关系。
具体地，在本实施例中，分布式WebSocket集群构建方法还包括：在建立长连接前，缓存连接ID和所述节点的对应关系。即将连接ID与相应节点对应，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
在本实施例中，通过缓存连接ID和所述节点的对应关系，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
可选地，所述缓存所述连接ID和所述节点的对应关系包括：将所述连接ID和对应的所述节点的ID以键值对的形式保存。
具体地，在本实施例中，缓存连接ID和节点的对应关系包括：将连接ID和对应的节点的ID以键值对的形式保存到内存中。其中，键值对从字面意思上理解就是一对，可以根据一个键值获得对应的一个值。举个简单的例子，String str＝"imooc",其中str代表的是一个引用，它是以地址的形式存储在栈中的，相当于键值对中的键，而"imooc"是存储在内存堆中的一个值，相当于键值对中的值。通过将连接ID和对应的节点的ID以键值对的形式，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
在本实施例中，通过将连接ID和对应的节点的ID以键值对的形式保存，以在需要往指定连接推送消息时，可以根据连接ID快速查询到连接对应的节点，因而能够使数据的存储与查询速度更快，因此提高了信息传递的效率和可靠性。
可选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：在建立所述长连接后，获取消息；根据所述消息调用WebSocket微服务；在所述WebSocket微服务下，采用负载均衡算法对所述消息进行判断；若所述消息包含指定连接ID，则判断所述消息为点对点消息，并将所述点对点消息发送至与所述指定连接ID对应的节点，若所述消息不包含所述指定连接ID，则判断所述消息为广播消息，并将所述广播消息发送至所有节点。
具体地，在本实施例中，结合图3所示，分布式WebSocket集群构建方法还包括：建立长连接后，通过网关获取到第三方调用/系统消息，或者在服务端获取某个连接发送的消息，并根据消息调用WebSocket微服务(即图3所示的ws微服务)；在WebSocket微服务下，采用负载均衡算法对消息进行判断，负载均衡算法指将负载(工作任务)进行平衡、分摊到多个操作单元上进行运行，由于接收的连接ID可以不止一个，因此通过负载均衡算法，有效提高了对连接ID的处理能力，进而提高了信息传递的效率和可靠性。
判断过程包括：若消息包含指定连接ID，则说明该消息指定了接收人，因此判断消息为点对点消息，通过哈希计算找到指定节点，并将点对点消息发送至与指定连接ID对应的指定节点，以使接收人接收到消息；若消息不包含指定连接ID，则说明该消息并未指定接收人，因此判断消息为广播消息，并将广播消息发送至所有节点，指定给所有人发送。
在本实施例中，通过负载均衡算法对消息进行判断，有效提高了对连接ID的处理能力，进而提高了信息传递的效率和可靠性。
可选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：当所述节点下线时，对下线的所述节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，以确定所述连接ID对应的新节点，并将所述新节点与所述连接ID映射对应。
具体地，在本实施例中，结合图4所示，分布式WebSocket集群构建方法还包括：当节点下线时，对下线的节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，以确定连接ID对应的新节点，并将新节点与连接ID映射对应。
在某个节点下线时，节点上建立的长连接会断开，注册中心监听到节点下线，对下线节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，为连接ID确定新节点，并将新节点与连接ID映射对应，以使客户端在尝试重连时可以通过新的映射关系重新建立长连接，优化了用户体验。
其中，注册中心主要涉及到三大角色：服务提供者、服务消费者和注册中心，它们之间的关系大致如下：各个微服务在启动时，将自己的网络地址等信息注册到注册中心，注册中心存储这些数据。服务消费者从注册中心查询服务提供者的地址，并通过该地址调用服务提供者的接口。各个微服务与注册中心使用一定机制(例如心跳)通信。如果注册中心与某微服务长时间无法通信，就会注销该实例。微服务网络地址发送变化(例如实例增加或IP变动等)时，会重新注册到注册中心。这样，服务消费者就无需人工修改提供者的网络地址了。
在本实施例中，通过设置当节点下线时，对下线的节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，为连接ID确定新节点，并将新节点与连接ID映射对应，以使客户端在尝试重连时可以通过新的映射关系重新建立长连接，优化用户体验。
可选地，所述分布式WebSocket集群构建方法还包括：当所述新节点与所述连接ID映射对应时，获取所述长连接请求，再次建立所述长连接。
具体地，在本实施例中，结合图4所示，分布式WebSocket集群构建方法还包括：当新节点与连接ID映射对应时，获取长连接请求，再次建立长连接。当节点下线时，长连接断开，但是因为新的映射关系在服务端很快会计算出来并缓存，客户端在尝试重连后(发送长连接请求)很快就可以连接上(建立长连接)，对于用户使用基本不产生影响，用户基本感知不到刚才长连接断开过，因此优化了用户体验。
在本实施例中，通过设置当新节点与连接ID映射对应时，获取长连接请求，再次建立长连接，使得客户端在尝试重连后很快就可以连接上，对于用户使用基本不产生影响，用户基本感知不到刚才长连接断开过，因此优化了用户体验。
本发明另一实施例提供一种分布式WebSocket集群构建装置，包括：获取模块，用于获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；哈希计算模块，用于对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；建立模块，用于将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接。所述分布式WebSocket集群构建装置与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明另一实施例提供一种分布式WebSocket集群构建系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的分布式WebSocket集群构建方法。所述分布式WebSocket集群构建系统与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的分布式WebSocket集群构建方法。所述计算机可读存储介质与上述分布式WebSocket集群构建方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，包括：
获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；
对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；
将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接；
在建立所述长连接后，获取消息；
根据所述消息调用WebSocket微服务；
在所述WebSocket微服务下，采用负载均衡算法对所述消息进行判断；
若所述消息包含指定连接ID，则判断所述消息为点对点消息，并将所述点对点消息发送至与所述指定连接ID对应的节点，若所述消息不包含所述指定连接ID，则判断所述消息为广播消息，并将所述广播消息发送至所有节点。
2.根据权利要求1所述的分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，所述获取长连接请求包括：
获取用户发送的http请求；
根据所述http请求生成连接ID；
将所述连接ID发送至所述用户；
获取所述用户通过所述连接ID发起的长连接请求。
3.根据权利要求1所述的分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，还包括：在建立所述长连接前，缓存所述连接ID和所述节点的对应关系。
4.根据权利要求3所述的分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，所述缓存所述连接ID和所述节点的对应关系包括：
将所述连接ID和对应的所述节点的ID以键值对的形式保存。
5.根据权利要求1所述的分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，还包括：
当所述节点下线时，对下线的所述节点对应的所有连接ID再次进行哈希计算，以确定所述连接ID对应的新节点，并将所述新节点与所述连接ID映射对应。
6.根据权利要求5所述的分布式WebSocket集群构建方法，其特征在于，还包括：
当所述新节点与所述连接ID映射对应时，获取所述长连接请求，再次建立所述长连接。
7.一种分布式WebSocket集群构建装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取长连接请求，其中，所述长连接请求由用户通过连接ID发起；
哈希计算模块，用于对所述连接ID进行哈希计算，确定所述连接ID对应的节点；
建立模块，用于将所述节点分配至对应的长连接，建立所述长连接；
消息发送模块，用于在建立所述长连接后，获取消息；根据所述消息调用WebSocket微服务；在所述WebSocket微服务下，采用负载均衡算法对所述消息进行判断；若所述消息包含指定连接ID，则判断所述消息为点对点消息，并将所述点对点消息发送至与所述指定连接ID对应的节点，若所述消息不包含所述指定连接ID，则判断所述消息为广播消息，并将所述广播消息发送至所有节点。
8.一种分布式WebSocket集群构建系统，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1至6任一项所述的分布式WebSocket集群构建方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1至6任一项所述的分布式WebSocket集群构建方法。
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