性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

概述

WebSocket是web客户端和服务器之间新的通讯方式,依然架构在HTTP协议之上。使用WebSocket连接,web应用程序可以执行实时的交互,而不是以前的poll方式。

WebSocket是HTML5开始提供的一种在单个TCP连接上进行全双工通讯的协议,可以用来创建快速的更大规模的健壮的高性能实时的web应用程序。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要做一个握手的动作,然后浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

什么是WebSocket?

一个WebSocket是通过一个独立的TCP连接实现的、异步的、双向的、全双工的消息传递实现机制。WebSockets不是一个HTTP连接,却使用HTTP来引导一个WebSocket连接。一个全双工的系统允许同时进行双向的通讯。有线电话是一个全双工设施的例子,因为它们允许两个通话者同时讲话并被对方听到。

WebSocket协议利用HTTP升级头信息来把一个HTTP连接升级为一个WebSocket连接。HTML5 WebSockets 解决了许多导致HTTP不适合于实时应用的问题,并且它通过避免复杂的工作方式使得应用结构很简单。

目前绝大多数的浏览器都支持WebSockets

WebSocket是如何工作的?

每一个WebSocket连接的生命都是从一个HTTP请求开始的。HTTP请求跟其他请求很类似,除了它拥有一个Upgrade头信息。Upgrade头信息表示一个客户端希望把连接升级为不同的协议。对WebSockets来说,它希望升级为WebSocket协议。当客户端和服务器通过底层连接第一次握手时,WebSocket连接通过把HTTP协议转换升级为WebSockets协议而得以建立。一旦WebSocket连接成功建立,消息就可以在客户端和服务器之间进行双向发送 

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

而websocket请求和服务器交互的如下图所示:

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

由上图可知,websocket只要建立连接,之后客户端与服务器的通讯完全是自由的,客户端可以主动发送消息,同理服务端也可以主动进行消息推送。而http请求只能一个request对应一个response,所以服务端不能做到真正意义上的主动发送消息。而且连接建立起后只需要通过数据帧来进行传输,帧的头部信息远比http当中的head小多了,会节省大量的带宽。更适合做长时间的数据传输。但其缺点就是需要一直维持连接,因此对于服务器的端口资源消耗较大。

WebSockets优点: 

  1. WebSockets比其它工作方式比如轮询更有效也更高效。因为它需要更少的带宽并且降低了延时。 

  2. WebSockets简化了实时应用的结构体系。 

  3. WebSockets在点到点发送消息时不需要头信息。这显著的降低了带宽。

WebSockets使用案例: 

聊天应用、多人游戏、股票交易和金融应用、文档合作编辑、社交应用

JAVA WebSocket Springboot服务端实现

Oracle 发布的 java的WebSocket 的规范是JSR356规范 ,Tomcat从7.0.27开始支持WebSocket,从7.0.47开始支持JSR-356。

怎么创建你的第一个WebSocket应用呢? 

基本上我们会使用Javascript API编写WebSocket客户端,在服务器端,本文使用JSR 356规范定义的通用模式和技术处理WebSocket的通讯。

新建SpringBoot工程

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

在 pom.xml中添加相关的包

  1. <dependencies>

  2.        <dependency>

  3.            <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  4.            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>

  5.        </dependency>

  6.        <dependency>

  7.            <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  8.            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

  9.            <scope>test</scope>

  10.        </dependency>

  11.        <dependency>

  12.            <groupId>org.slf4j</groupId>

  13.            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>

  14.            <version>1.7.25</version>

  15.        </dependency>

  16.        <dependency>

  17.            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>

  18.            <artifactId>log4j-api</artifactId>

  19.            <version>2.11.1</version>

  20.        </dependency>

  21.        <dependency>

  22.            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>

  23.            <artifactId>log4j-core</artifactId>

  24.            <version>2.11.1</version>

  25.        </dependency>

  26.    </dependencies>

配置WebSocket

  1. @Configuration

  2. public class WebSocketConfig {

  3.    @Bean

  4.    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {

  5.        return new ServerEndpointExporter();

  6.    }

  7. }

发布服务

有两种创建服务器端代码的方法:

  • 注解方式Annotation-driven: 通过在Pojo加上注解, 开发者就可以处理WebSocket 生命周期事件

  • 实现接口方式Interface-driven: 开发者可以实现Endpoint接口和声明周期的各个方法.

一般开发时采用注解方式 这样可以使用Pojo就可以实现WebSocket Endpoint. 而且不限定处理事件的方法名。代码也更简单。

本例就采用注解的方式接收WebSocket请求的类是一个Pojo, 通过@ServerEndpoint标注发布服务。 这个注解告诉容器此类应该被当作一个WebSocket的Endpoint。value值就是WebSocket endpoint的path。

  1. /**

  2. * 发布服务,发布一个名叫"7DGroup"的websocket,一个POLO类

  3. * 通过@ServerEndpoint标准,这个注解告诉容器此类被当做一个WebSocket的Endpoint,value值即WebSocket endpoint的path

  4. * @author zuozewei

  5. */

  6. @ServerEndpoint(value = "/7DGroup")

  7. @Component

  8. public class WebSocket {

  9.    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSocket.class);

  10.    //连接时执行

  11.    @OnOpen

  12.    public void onOpen(Session session) {

  13.        logger.info("WebSocket Open: "+ session.getId());

  14.    }

  15.    //关闭时执行

  16.    @OnClose

  17.    public void onClose(CloseReason reason) {

  18.        logger.info("Closing a WebSocket due to "+ reason.getReasonPhrase());

  19.    }

  20.    //收到消息时执行

  21.    @OnMessage

  22.    public String onMessage(String message) {

  23.        logger.info("Received : "+ message);

  24.        return message;

  25.    }

  26.    //连接错误时执行

  27.    @OnError

  28.    public void onError(Session session, Throwable throwable) {

  29.        logger.debug(session.getId() + " > OnError: " + throwable.getMessage());

  30.    }

  31. }

注意: 

这个例子还包括了其它几个回调函数:

  • @OnOpen标注的方法在WebSocket连接开始时被调用,Web Session作为参数。

  • @OnClose标注的方法在连接关闭时被调用。

  • @OnMessage标准的方法在收到消息时执行。

  • @OnError在连接错误时执行。

就是这么简单,我们这个WebSocket服务它会在容器Tomcat 8上发布。

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

测试

打开chrome,在console里面测试

  1. var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080/7DGroup");

  2. ws.onmessage = function(msg){console.log("接受到消息", msg)};

  3. ws.send("zuozewei");

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

服务端日志:

性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

我们可以看到发送的字符串被服务端成功返回了,测试成功~

下篇主要介绍使用JMeter压测这个WebSocket接口及项目实战。


原文始发于微信公众号( 7DGroup ):性能工具之Jmeter压测WebSocket接口(一)

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