Springboot是怎么保证WebSocket的链接对象是唯一的

1. WebSocket协议层：握手与连接唯一性

WebSocket协议（RFC 6455）通过以下机制确保每个连接的独立性：

• 基于TCP的唯一性：每个WebSocket连接建立在独立的TCP连接上。TCP协议通过四元组（源IP、源端口、目标IP、目标端口）唯一标识一个连接。即使同一客户端（如浏览器多标签页）发起多个WebSocket连接，操作系统会分配不同的源端口，从而保证每个TCP连接的唯一性。
• HTTP升级握手：客户端通过发送Upgrade: websocket的HTTP请求建立连接。服务器为每个成功的握手生成独立的WebSocket会话，与原始HTTP请求隔离。

2. Servlet容器层：连接与会话管理

Spring Boot默认内嵌Tomcat、Jetty等Servlet容器，其WebSocket实现负责创建和管理底层连接对象：

• 容器级会话实例化：
  • Tomcat：通过WsWebSocketContainer为每个连接创建WsSession实例，每个实例绑定到一个TCP连接。
  • Jetty：通过WebSocketSession对象管理独立连接。
  • 每个会话实例包含唯一的Session ID（如Tomcat的WsSession#getId()），用于标识连接。
• 物理连接绑定：Servlet容器将每个WebSocket会话与一个底层SocketChannel或Socket对象绑定，确保数据读写隔离。

3. Spring WebSocket模块：封装与抽象

Spring框架通过spring-websocket模块对底层容器实现进行抽象，提供统一的WebSocketSession接口：

• 会话对象创建：
  • 当客户端完成握手时，Servlet容器触发Spring的WebSocketHandler，生成一个新的WebSocketSession实例。
  • 例如，在StandardWebSocketSession中，Spring会封装底层容器的原生会话（如Tomcat的WsSession），但每个实例仍独立。
• 唯一性保证：

  // Spring的WebSocketHandler接口处理新连接
  public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) {
      // 每个session均为新实例，session.getId()来自底层容器，全局唯一
  }
  

4. WebSocketSession的生命周期管理

Spring通过注解或接口监听连接事件，确保会话对象独立且可追踪：

• @OnOpen：每个新连接触发此注解方法，传入独立的WebSocketSession。
• @OnClose：连接关闭时自动清理对应会话，避免内存泄漏。
• 示例代码：

  @ServerEndpoint("/ws")
  public class MyWebSocketEndpoint {
      private static Set<WebSocketSession> sessions = ConcurrentHashMap.newKeySet();
  
      @OnOpen
      public void onOpen(WebSocketSession session) {
          sessions.add(session); // 每个session均为唯一对象
      }
  
      @OnClose
      public void onClose(WebSocketSession session) {
          sessions.remove(session);
      }
  }
  

5. 唯一性验证：对象与ID对比

• 对象地址不同：即使同一客户端发起多个连接，每次new WebSocketSession的内存地址不同。
• Session ID唯一：

  // Tomcat的WsSession ID生成逻辑（简化）
  public String getId() {
      return this.connection.getLocalAddress() + "-" + UUID.randomUUID();
  }
  

  通过UUID或时间戳确保ID全局唯一。

6. 特殊场景分析

• 同一客户端多连接：浏览器多标签页打开同一WebSocket URL，每个标签页通过不同TCP端口建立连接，生成独立会话。
• 反向代理与负载均衡：若请求被路由到不同服务器实例，会话由各自实例管理，需通过分布式会话管理（如Redis）跨实例唯一性。

总结

Spring Boot通过以下机制保证WebSocket连接对象的唯一性：

1. TCP/IP层：四元组唯一性。
2. WebSocket协议：独立握手与会话。
3. Servlet容器：为每个连接创建原生会话实例。
4. Spring抽象：封装容器会话为独立的WebSocketSession对象。
5. ID生成：通过UUID或唯一标识符确保逻辑唯一性。