使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目?针对这个问题,这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答,希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

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技术选型

由于webssh需要实时数据交互,所以会选用长连接的WebSocket,为了开发的方便,框架选用SpringBoot,另外还自己了解了Java用户连接ssh的jsch和实现前端shell页面的xterm.js.

所以,最终的技术选型就是 SpringBoot+Websocket+jsch+xterm.js。

导入依赖


 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-parent
 2.1.7.RELEASE
  


 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-web
 
 
 
 com.jcraft
 jsch
 0.1.54
 
 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-websocket
 
 
 
 commons-io
 commons-io
 1.4
 
 
 commons-fileupload
 commons-fileupload
 1.3.1
 

一个简单的xterm案例

由于xterm是一个冷门技术,所以很多同学并没有这方面的知识支撑,我也是为了实现这个功能所以临时学的,所以在这给大家介绍一下。

xterm.js是一个基于WebSocket的容器,它可以帮助我们在前端实现命令行的样式。就像是我们平常再用SecureCRT或者XShell连接服务器时一样。

下面是官网上的入门案例:


 
 
 
 
 
 
 
     

最终测试,页面就是下面这个样子:

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

可以看到页面已经出现了类似与shell的样式,那就根据这个继续深入,实现一个webssh。

后端实现

由于xterm只要只是实现了前端的样式,并不能真正地实现与服务器交互,与服务器交互主要还是靠我们Java后端来进行控制的,所以我们从后端开始,使用jsch+websocket实现这部分内容。

WebSocket配置

由于消息实时推送到前端需要用到WebSocket,不了解WebSocket的同学可以先去自行了解一下,这里就不过多介绍了,我们直接开始进行WebSocket的配置。

/**
* @Description: websocket配置
* @Author: NoCortY
* @Date: 2020/3/8
*/
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSSHWebSocketConfig implements WebSocketConfigurer{
 @Autowired
 WebSSHWebSocketHandler webSSHWebSocketHandler;
 @Override
 public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry webSocketHandlerRegistry) {
 //socket通道
 //指定处理器和路径,并设置跨域
 webSocketHandlerRegistry.addHandler(webSSHWebSocketHandler, "/webssh")
  .addInterceptors(new WebSocketInterceptor())
  .setAllowedOrigins("*");
 }
}

处理器(Handler)和拦截器(Interceptor)的实现

刚才我们完成了WebSocket的配置,并指定了一个处理器和拦截器。所以接下来就是处理器和拦截器的实现。

拦截器:

public class WebSocketInterceptor implements HandshakeInterceptor {
 /**
 * @Description: Handler处理前调用
 * @Param: [serverHttpRequest, serverHttpResponse, webSocketHandler, map]
 * @return: boolean
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/1
 */
 @Override
 public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest serverHttpRequest, ServerHttpResponse serverHttpResponse, WebSocketHandler webSocketHandler, Map map) throws Exception {
 if (serverHttpRequest instanceof ServletServerHttpRequest) {
  ServletServerHttpRequest request = (ServletServerHttpRequest) serverHttpRequest;
  //生成一个UUID,这里由于是独立的项目,没有用户模块,所以可以用随机的UUID
  //但是如果要集成到自己的项目中,需要将其改为自己识别用户的标识
  String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-","");
  //将uuid放到websocketsession中
  map.put(ConstantPool.USER_UUID_KEY, uuid);
  return true;
 } else {
  return false;
 }
 }

 @Override
 public void afterHandshake(ServerHttpRequest serverHttpRequest, ServerHttpResponse serverHttpResponse, WebSocketHandler webSocketHandler, Exception e) {

 }
}

处理器:

/**
* @Description: WebSSH的WebSocket处理器
* @Author: NoCortY
* @Date: 2020/3/8
*/
@Component
public class WebSSHWebSocketHandler implements WebSocketHandler{
 @Autowired
 private WebSSHService webSSHService;
 private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSSHWebSocketHandler.class);

 /**
 * @Description: 用户连接上WebSocket的回调
 * @Param: [webSocketSession]
 * @return: void
 * @Author: Object
 * @Date: 2020/3/8
 */
 @Override
 public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession webSocketSession) throws Exception {
 logger.info("用户:{},连接WebSSH", webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));
 //调用初始化连接
 webSSHService.initConnection(webSocketSession);
 }

 /**
 * @Description: 收到消息的回调
 * @Param: [webSocketSession, webSocketMessage]
 * @return: void
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/8
 */
 @Override
 public void handleMessage(WebSocketSession webSocketSession, WebSocketMessage webSocketMessage) throws Exception {
 if (webSocketMessage instanceof TextMessage) {
  logger.info("用户:{},发送命令:{}", webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY), webSocketMessage.toString());
  //调用service接收消息
  webSSHService.recvHandle(((TextMessage) webSocketMessage).getPayload(), webSocketSession);
 } else if (webSocketMessage instanceof BinaryMessage) {

 } else if (webSocketMessage instanceof PongMessage) {

 } else {
  System.out.println("Unexpected WebSocket message type: " + webSocketMessage);
 }
 }

 /**
 * @Description: 出现错误的回调
 * @Param: [webSocketSession, throwable]
 * @return: void
 * @Author: Object
 * @Date: 2020/3/8
 */
 @Override
 public void handleTransportError(WebSocketSession webSocketSession, Throwable throwable) throws Exception {
 logger.error("数据传输错误");
 }

 /**
 * @Description: 连接关闭的回调
 * @Param: [webSocketSession, closeStatus]
 * @return: void
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/8
 */
 @Override
 public void afterConnectionClosed(WebSocketSession webSocketSession, CloseStatus closeStatus) throws Exception {
 logger.info("用户:{}断开webssh连接", String.valueOf(webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY)));
 //调用service关闭连接
 webSSHService.close(webSocketSession);
 }

 @Override
 public boolean supportsPartialMessages() {
 return false;
 }
}

需要注意的是,我在拦截器中加入的用户标识是使用了 随机的UUID,这是因为作为一个独立的websocket项目,没有用户模块,如果需要将这个项目集成到自己的项目中,需要修改这部分代码,将其改为自己项目中识别一个用户所用的用户标识。

WebSSH的业务逻辑实现(核心)

刚才我们实现了websocket的配置,都是一些死代码,实现了接口再根据自身需求即可实现,现在我们将进行后端主要业务逻辑的实现,在实现这个逻辑之前,我们先来想想,WebSSH,我们主要想要呈现一个什么效果。

我这里做了一个总结:

1.首先我们得先连接上终端(初始化连接)
2.其次我们的服务端需要处理来自前端的消息(接收并处理前端消息)
3.我们需要将终端返回的消息回写到前端(数据回写前端)
4.关闭连接

根据这四个需求,我们先定义一个接口,这样可以让需求明了起来。

/**
 * @Description: WebSSH的业务逻辑
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/7
 */
public interface WebSSHService {
 /**
 * @Description: 初始化ssh连接
 * @Param:
 * @return:
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/7
 */
 public void initConnection(WebSocketSession session);

 /**
 * @Description: 处理客户段发的数据
 * @Param:
 * @return:
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/7
 */
 public void recvHandle(String buffer, WebSocketSession session);

 /**
 * @Description: 数据写回前端 for websocket
 * @Param:
 * @return:
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/7
 */
 public void sendMessage(WebSocketSession session, byte[] buffer) throws IOException;

 /**
 * @Description: 关闭连接
 * @Param:
 * @return:
 * @Author: NoCortY
 * @Date: 2020/3/7
 */
 public void close(WebSocketSession session);
}

现在我们可以根据这个接口去实现我们定义的功能了。

初始化连接

由于我们的底层是依赖jsch实现的,所以这里是需要使用jsch去建立连接的。而所谓初始化连接,实际上就是将我们所需要的连接信息,保存在一个Map中,这里并不进行任何的真实连接操作。为什么这里不直接进行连接?因为这里前端只是连接上了WebSocket,但是我们还需要前端给我们发来linux终端的用户名和密码,没有这些信息,我们是无法进行连接的。

public void initConnection(WebSocketSession session) {
 JSch jSch = new JSch();
 SSHConnectInfo sshConnectInfo = new SSHConnectInfo();
 sshConnectInfo.setjSch(jSch);
 sshConnectInfo.setWebSocketSession(session);
 String uuid = String.valueOf(session.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));
 //将这个ssh连接信息放入map中
 sshMap.put(uuid, sshConnectInfo);
}

处理客户端发送的数据

在这一步骤中,我们会分为两个分支。

第一个分支:如果客户端发来的是终端的用户名和密码等信息,那么我们进行终端的连接。

第二个分支:如果客户端发来的是操作终端的命令,那么我们就直接转发到终端并且获取终端的执行结果。

具体代码实现:

public void recvHandle(String buffer, WebSocketSession session) {
 ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
 WebSSHData webSSHData = null;
 try {
  //转换前端发送的JSON
  webSSHData = objectMapper.readValue(buffer, WebSSHData.class);
 } catch (IOException e) {
  logger.error("Json转换异常");
  logger.error("异常信息:{}", e.getMessage());
  return;
 }
 //获取刚才设置的随机的uuid
 String userId = String.valueOf(session.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));
 if (ConstantPool.WEBSSH_OPERATE_CONNECT.equals(webSSHData.getOperate())) {
  //如果是连接请求
  //找到刚才存储的ssh连接对象
  SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);
  //启动线程异步处理
  WebSSHData finalWebSSHData = webSSHData;
  executorService.execute(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
   try {
   //连接到终端
   connectToSSH(sshConnectInfo, finalWebSSHData, session);
   } catch (JSchException | IOException e) {
   logger.error("webssh连接异常");
   logger.error("异常信息:{}", e.getMessage());
   close(session);
   }
  }
  });
 } else if (ConstantPool.WEBSSH_OPERATE_COMMAND.equals(webSSHData.getOperate())) {
  //如果是发送命令的请求
  String command = webSSHData.getCommand();
  SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);
  if (sshConnectInfo != null) {
  try {
   //发送命令到终端
   transToSSH(sshConnectInfo.getChannel(), command);
  } catch (IOException e) {
   logger.error("webssh连接异常");
   logger.error("异常信息:{}", e.getMessage());
   close(session);
  }
  }
 } else {
  logger.error("不支持的操作");
  close(session);
 }
}

数据通过websocket发送到前端

public void sendMessage(WebSocketSession session, byte[] buffer) throws IOException {
 session.sendMessage(new TextMessage(buffer));
}

关闭连接

public void close(WebSocketSession session) {
 //获取随机生成的uuid
 String userId = String.valueOf(session.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));
 SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);
 if (sshConnectInfo != null) {
  //断开连接
  if (sshConnectInfo.getChannel() != null) sshConnectInfo.getChannel().disconnect();
  //map中移除该ssh连接信息
  sshMap.remove(userId);
 }
}

至此,我们的整个后端实现就结束了,由于篇幅有限,这里将一些操作封装成了方法,就不做过多展示了,重点讲逻辑实现的思路吧。接下来我们将进行前端的实现。

前端实现

前端工作主要分为这么几个步骤:

  • 页面的实现

  • 连接WebSocket并完成数据的接收并回写

  • 数据的发送

所以我们一步一步来实现它。

页面实现

页面的实现很简单,我们只不过需要在一整个屏幕上都显示终端那种大黑屏幕,所以我们并不用写什么样式,只需要创建一个div,之后将terminal实例通过xterm放到这个div中,就可以实现了。




 WebSSH
 


连接WebSocket并完成数据的发送、接收、回写

openTerminal( {
 //这里的内容可以写死,但是要整合到项目中时,需要通过参数的方式传入,可以动态连接某个终端。
 operate:'connect',
 host: 'ip地址',
 port: '端口号',
 username: '用户名',
 password: '密码'
 });
 function openTerminal(options){
 var client = new WSSHClient();
 var term = new Terminal({
  cols: 97,
  rows: 37,
  cursorBlink: true, // 光标闪烁
  cursorStyle: "block", // 光标样式 null | 'block' | 'underline' | 'bar'
  scrollback: 800, //回滚
  tabStopWidth: 8, //制表宽度
  screenKeys: true
 });

 term.on('data', function (data) {
  //键盘输入时的回调函数
  client.sendClientData(data);
 });
 term.open(document.getElementById('terminal'));
 //在页面上显示连接中...
 term.write('Connecting...');
 //执行连接操作
 client.connect({
  onError: function (error) {
  //连接失败回调
  term.write('Error: ' + error + '\r\n');
  },
  onConnect: function () {
  //连接成功回调
  client.sendInitData(options);
  },
  onClose: function () {
  //连接关闭回调
  term.write("\rconnection closed");
  },
  onData: function (data) {
  //收到数据时回调
  term.write(data);
  }
 });
 }

效果展示

连接

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

连接成功

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

命令操作

ls命令:

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

vim编辑器:

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

top命令:

使用Java怎么搭建一个WebSSH项目

关于使用Java怎么搭建一个WebSSH项目问题的解答就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,如果你还有很多疑惑没有解开,可以关注创新互联行业资讯频道了解更多相关知识。


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