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Java 使用Spring WebSocket 实现linux tailf 实时日志显示

前言

最近需要做一个新功能，要求在浏览器可以看到服务器上的日志文件的内容，并且实时显示，也就是相当于要在浏览器实现Linux下的tail -f 的功能。
最开始的思路是使用Ajax定时向后端请求数据并进行展示，但是这样做效率不高，而且请求过于频繁，这个方案就被否决掉了；因此就想到了需要一个全双工的通信方式，后端可以直接向前端发送请求，那么采用WebSocket就是再合适不过的方案了。
关于WebSocket如何实现全双工通信的原理在此就不进行赘述，如果不太了解可以自行学习。
本文将采用Spring WebSocket 实现Linux 上tail -f 的效果，在浏览器端进行日志实时显示的功能。

准备

首先需要引入Spring WebSocket的支持

        <!-- spring websocket-->
        <dependency>
            <groupId>javax.websocket</groupId>
            <artifactId>javax.websocket-api</artifactId>
            <version>1.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-websocket</artifactId>
            <version>4.2.5.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-messaging</artifactId>
            <version>4.2.5.RELEASE</version>
        </dependency>

前端同样需要WebSocket的支持，在这里我采用的是sock.js和stomp.js的支持，可以在下面的网址下载对应的JS文件，也可以直接引入：

sockJS
stompJS

同时也需要引入Spring的支持，在这里就不具体给出了，可以根据自己项目所用的Spring版本进行选择。

实现

WebSocket配置：

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebsocketConfiguration extends AbstractWebSocketMessageBrokerConfigurer {

    @Override
    public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
        registry.addEndpoint("/gs-guide-websocket").setAllowedOrigins("*").withSockJS();
    }

    @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry config) {
        config.enableSimpleBroker("/topic");
        config.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
    }

    @Override
    public void configureWebSocketTransport(WebSocketTransportRegistration registration) {
        registration.setMessageSizeLimit( * );
    }
}

这里需要进行一下WebSocket的配置，
registerStompEndpoints方法设置一个端点的配置，用于握手连接使用；
configureMessageBroker方法设置广播的前缀地址与订阅的前缀地址信息；
configureWebSocketTransport方法设置消息最大大小。

Controller：

@Controller
@RequestMapping(value = "/websocketDemo")
public class GreetingController {

    @Autowired
    private WebSocketService webSocketService;

    @RequestMapping(value = "/greeting.do", method = RequestMethod.POST)
    public ModelAndView greeting(HelloMessage message) throws Exception {
        webSocketService.sendMessage();
        ModelAndView model = new ModelAndView();
        model.setViewName("/demo/webSocketDemo.jsp");
        return model;
    }

}

Service：

@Service
public class WebSocketService {

    @Autowired
    private SimpMessageSendingOperations simpMessageSendingOperations;

    public void sendMessage() {
                // 通过Process和Runtime执行linux命令
        String cmd = "tail -f /var/test.log";
        try {
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
            //需要另外启动线程进行读取，防止输入流阻塞当前线程
            Thread inputThread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        BufferedReader br = new BufferedReader(
                                new InputStreamReader(process.getInputStream(), "UTF-8"));

                        StringBuffer line = new StringBuffer();
                        String lineOne = null;
                        int count = ;
                        int lineNum = ;
                        while ((lineOne = br.readLine()) != null) {

                            if (count == ) {

                                simpMessageSendingOperations.convertAndSend("/topic/greeting", line.toString());
                                line = new StringBuffer();
                                count = ;
                                //控制线程执行速度 防止推送过快 导致浏览器卡屏
                                Thread.sleep();
                            } else {
                                line.append(lineOne + "</br>");
                                count++;
                                lineNum++;
                            }
                        }

                        simpMessageSendingOperations.convertAndSend("/topic/greeting", line.toString());
                        br.close();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            inputThread.start();

            //主线程读取错误输出流数据
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream(), "UTF-8"));
            StringBuffer line = new StringBuffer();
            String lineOne = null;
            int count = ;
            int lineNum = ;
            while ((lineOne = br.readLine()) != null) {
                if (count == ) {
                    this.simpMessageSendingOperations.convertAndSend("/topic/greeting", line.toString());
                    line = new StringBuffer();
                    count = ;
                } else {
                    line.append(lineOne + "</br>");
                    count++;
                    lineNum++;
                }
            }

            this.simpMessageSendingOperations.convertAndSend("/topic/greeting", line.toString());
            //等待正常输出流线程读取完成后，统一销毁进程
            inputThread.join();
            // 返回码 0 表示正常退出 1表示异常退出
            int extValue = process.waitFor(); 
            if ( == extValue) {
                logger.info("Exit Success!");
                br.close();
                process.destroy();
            } else {
                logger.info("Exit failure！");
                br.close();
                process.destroy();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            logger.error("execute shell fail！", e);
            logger.info("Exit failure！");
        }
    }
}

这里使用了Spring的SimpMessageSendingOperations操作类，这个类来自于Spring对Websocket的支持，可以通过此类直接发送请求。

由于tail -f命令的输入流会阻塞当前线程，所以一定要创建一个新的线程来读取tail -f命令的返回结果。

前端页面展示：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Hello WebSocket</title>
    <script src="/webjars/jquery/jquery.min.js"></script>
    <script src="/webjars/sockjs-client/sockjs.min.js"></script>
    <script src="/webjars/stomp-websocket/stomp.min.js"></script>
    <script src="/app.js"></script>
</head>
<body>
<div class="conWrap">
     <div id="log-container" style="height: 450px; overflow-y: scroll; background: #333; color: #aaa; padding: 10px;">
      <div></div>
     </div>
</div>
</body>
</html>

app.js：

var stompClient = null;

function connectWebSocket() {
    var socket = new SockJS('/gs-guide-websocket');
    stompClient = Stomp.over(socket);
    stompClient.connect({}, function (frame) {
        console.log('Connected: ' + frame);
        stompClient.subscribe('/topic/greeting', function (greeting) {
            showGreeting(greeting.body);
        });
    });
}

function disconnectWebSocket() {
    if (stompClient !== null) {
        stompClient.disconnect();
    }
    console.log("Disconnected");
    alert("Disconnected success");
}

function showGreeting(message) {
    $("#log-container div").append(message);
    // 滚动条滚动到最低部
    $("#log-container").scrollTop($("#log-container div").height() - $("#log-container").height());
}

在JS中需要订阅后端的地址：/topic/greeting，这样后端发送数据到该地址时，JS可以接收到数据。

需要注意的点

在本人进行调试的过程中，遇见两点问题，值得注意

1、当第一次进行WebSocket握手时，出现握手失败的问题，这个问题最后发现原因是因为拦截器导致的，WebSocket请求会包装成一个HTTP发送至服务器，如果拦截器没有拦截到这个请求，就会导致握手失败，因此建议在web.xml中将filter配置成：

    <servlet>
        <servlet-name>springMvcServlet</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <!-- 加载spring 核心配置文件 -->
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>classpath:spring/spring-mvc.xml</param-value>
        </init-param>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>springMvcServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping>

同时需要注意静态资源被拦截的问题，需要在SpringMVC中进行对应的配置

2、读取文件流速的问题，在调试过程中，遇见文件中文本写入速度很快，读取速度也很快，导致了想浏览器发送速度过快，浏览器卡屏的情况，这里建议根据实际情况，设置好流速，可以加大每多少条数据一输出，也可以让线程sleep以达到控制流速的目的。

效果图

这里写图片描述