高效推送！Spring Boot 3.4 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁消息通知的五種最佳方案

作者：路條疏影 2025-03-31 08:39:55

不同方案適用于不同場景，開發(fā)者應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的技術(shù)方案。在 Spring Boot 3.4 中，WebSocket 是最實(shí)時(shí)的方案，而 SSE 適用于單向推送，長輪詢和短輪詢則適用于兼容性要求較高的場景。

在現(xiàn)代應(yīng)用開發(fā)中，實(shí)時(shí)消息推送已成為提升用戶體驗(yàn)的重要手段。無論是在線聊天、系統(tǒng)通知、金融數(shù)據(jù)更新，還是團(tuán)隊(duì)協(xié)作，服務(wù)器主動(dòng)向?yàn)g覽器推送信息的能力至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹 Spring Boot 3.4 中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁消息推送的五種主流方案，幫助開發(fā)者選擇最適合的技術(shù)方案。

為什么需要消息推送？

傳統(tǒng)的 HTTP 請求是典型的客戶端-服務(wù)器交互模式，即客戶端發(fā)起請求，服務(wù)器返回響應(yīng)。然而，在許多業(yè)務(wù)場景下，我們希望服務(wù)器能夠主動(dòng)向客戶端推送消息，例如：

在線聊天系統(tǒng)
股票、基金等金融數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新
業(yè)務(wù)系統(tǒng)的通知提醒
在線文檔的協(xié)同編輯
......

消息推送的五種方案

1. 短輪詢（Short Polling）

工作原理

客戶端定期向服務(wù)器發(fā)送請求，檢查是否有新消息。

Spring Boot 3.4 實(shí)現(xiàn)

package com.icoderoad.controller;


import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;


@RestController
@RequestMapping("/api/messages")
public class MessageController {


    private final Map<String, List<String>> userMessages = new ConcurrentHashMap<>();


    @GetMapping("/{userId}")
    public List<String> getMessages(@PathVariable String userId) {
        List<String> messages = userMessages.getOrDefault(userId, new ArrayList<>());
        List<String> result = new ArrayList<>(messages);
        messages.clear(); // 清空已讀消息
        return result;
    }


    @PostMapping("/{userId}")
    public void sendMessage(@PathVariable String userId, @RequestBody String message) {
        userMessages.computeIfAbsent(userId, k -> new ArrayList<>()).add(message);
    }
}

前端代碼

function startPolling(){
    setInterval(()=>{
        fetch('/api/messages/user123')
            .then(response=> response.json())
            .then(messages=>{
                if(messages.length>0){
                    messages.forEach(msg=>console.log(msg));
                }
            });
    },3000);// 每 3 秒查詢一次
}

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)簡單，適用于大部分瀏覽器
兼容性極好，無需特殊服務(wù)器配置

缺點(diǎn)：

資源消耗大，存在大量無效請求
實(shí)時(shí)性較差，受輪詢間隔影響
服務(wù)器負(fù)載高，在用戶量大時(shí)不適用

2. 長輪詢（Long Polling）

工作原理

客戶端發(fā)起請求，若服務(wù)器無新消息，則保持連接打開，直到有消息或超時(shí)。

Spring Boot 3.4 實(shí)現(xiàn)

package com.icoderoad.controller;


import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.context.request.async.DeferredResult;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;


@RestController
@RequestMapping("/api/long-polling")
public class LongPollingController {


    private final Map<String, DeferredResult<List<String>>> waitingRequests = new ConcurrentHashMap<>();
    private final Map<String, List<String>> pendingMessages = new ConcurrentHashMap<>();


    @GetMapping("/{userId}")
    public DeferredResult<List<String>> waitForMessages(@PathVariable String userId) {
        DeferredResult<List<String>> result = new DeferredResult<>(60000L, new ArrayList<>());


        List<String> messages = pendingMessages.get(userId);
        if (messages != null && !messages.isEmpty()) {
            List<String> messagesToSend = new ArrayList<>(messages);
            messages.clear();
            result.setResult(messagesToSend);
        } else {
            waitingRequests.put(userId, result);
            result.onCompletion(() -> waitingRequests.remove(userId));
            result.onTimeout(() -> waitingRequests.remove(userId));
        }
        return result;
    }
}

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

比短輪詢更高效，減少無效請求
近實(shí)時(shí)響應(yīng)

缺點(diǎn)：

服務(wù)器資源占用較大
不適用于大規(guī)模并發(fā)請求

3. Server-Sent Events（SSE）

工作原理

服務(wù)器通過單向流向客戶端推送數(shù)據(jù)。

Spring Boot 3.4 實(shí)現(xiàn)

package com.icoderoad.controller;


import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.SseEmitter;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;


@RestController
@RequestMapping("/api/sse")
public class SSEController {
    private final Map<String, SseEmitter> emitters = new ConcurrentHashMap<>();


    @GetMapping("/subscribe/{userId}")
    public SseEmitter subscribe(@PathVariable String userId) {
        SseEmitter emitter = new SseEmitter(Long.MAX_VALUE);
        emitters.put(userId, emitter);
        return emitter;
    }


    @PostMapping("/publish/{userId}")
    public void publish(@PathVariable String userId, @RequestBody String message) throws IOException {
        SseEmitter emitter = emitters.get(userId);
        if (emitter != null) {
            emitter.send(SseEmitter.event().name("MESSAGE").data(message));
        }
    }
}

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

服務(wù)器主動(dòng)推送，減少客戶端請求
自動(dòng)重連

缺點(diǎn)：

僅支持單向通信
不支持 IE 瀏覽器

4. WebSocket

工作原理

WebSocket 允許服務(wù)器與客戶端建立雙向連接。

Spring Boot 3.4 實(shí)現(xiàn)

package com.icoderoad.config;


import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.*;


@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(new MessageWebSocketHandler(), "/ws/messages").setAllowedOrigins("*");
    }
}

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

全雙工通信，實(shí)時(shí)性最強(qiáng)
適用于高頻交互場景

缺點(diǎn)：

需要瀏覽器和服務(wù)器都支持 WebSocket
可能需要負(fù)載均衡支持

5.基于 MQTT 的消息推送

工作原理

MQTT 是一種輕量級的消息傳輸協(xié)議，基于 發(fā)布/訂閱 機(jī)制，適用于低帶寬、高延遲或不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。服務(wù)器（Broker）負(fù)責(zé)消息的轉(zhuǎn)發(fā)，客戶端可以訂閱特定的主題（Topic），當(dāng)有新消息發(fā)布時(shí)，Broker 會(huì)自動(dòng)推送給所有訂閱者。

Spring Boot 3.4 + MQTT 實(shí)現(xiàn)

引入依賴

在 pom.xml 中添加 Eclipse Paho MQTT 客戶端：

<dependency>
    <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
    <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
    <version>1.2.5</version>
</dependency>

配置 MQTT 連接

在 application.yml 添加 MQTT 服務(wù)器的配置信息：

mqtt:
  broker: tcp://localhost:1883
  clientId: spring-boot-mqtt-client
  topic: /notifications
  username: admin
  password: secret

編寫 MQTT 配置類

package com.icoderoad.config;


import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Component
public class MqttConfig {
    private MqttClient client;


    public MqttConfig() throws MqttException {
        String brokerUrl = "tcp://localhost:1883";
        String clientId = "spring-boot-mqtt-client";
        client = new MqttClient(brokerUrl, clientId, new MemoryPersistence());


        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setCleanSession(true);
        options.setUserName("admin");
        options.setPassword("secret".toCharArray());
        client.connect(options);
    }


    public void publishMessage(String topic, String message) throws MqttException {
        client.publish(topic, message.getBytes(), 2, false);
    }
}

消息發(fā)布接口

package com.icoderoad.controller;


import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;


@RestController
@RequestMapping("/api/mqtt")
public class MqttController {


    private final MqttConfig mqttConfig;


    public MqttController(MqttConfig mqttConfig) {
        this.mqttConfig = mqttConfig;
    }


    @PostMapping("/publish")
    public String publishMessage(@RequestParam String topic, @RequestBody String message) {
        try {
            mqttConfig.publishMessage(topic, message);
            return "消息已發(fā)送";
        } catch (MqttException e) {
            return "發(fā)送失敗：" + e.getMessage();
        }
    }
}

客戶端訂閱 MQTT 消息

前端 JavaScript 代碼（使用 mqtt.js）：

const mqtt =require('mqtt');
const client = mqtt.connect('ws://localhost:9001');

client.on('connect',()=>{
    console.log('已連接到 MQTT Broker');
    client.subscribe('/notifications',(err)=>{
        if(!err){
            console.log('成功訂閱 /notifications 主題');
        }
    });
});

client.on('message',(topic, message)=>{
    console.log(`收到消息: ${message.toString()}`);
});

MQTT 方案的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：