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前言

最近由于項(xiàng)目需求，項(xiàng)目中需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)WebSSH連接終端的功能，由于自己第一次做這類型功能，所以首先上了GitHub找了找有沒(méi)有現(xiàn)成的輪子可以拿來(lái)直接用，當(dāng)時(shí)看到了很多這方面的項(xiàng)目，例如：GateOne、webssh、shellinabox等，這些項(xiàng)目都可以很好地實(shí)現(xiàn)webssh的功能，但是最終并沒(méi)有采用，原因是在于這些底層大都是python寫(xiě)的，需要依賴很多文件，自己用的時(shí)候可以使用這種方案，快捷省事，但是做到項(xiàng)目中供用戶使用時(shí)，總不能要求用戶做到服務(wù)器中必須包含這些底層依賴，這顯然不太合理，所以我決定自己動(dòng)手寫(xiě)一個(gè)WebSSH的功能，并且作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目開(kāi)源出來(lái)。（文末附項(xiàng)目開(kāi)源地址）

技術(shù)選型

由于webssh需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，所以會(huì)選用長(zhǎng)連接的WebSocket，為了開(kāi)發(fā)的方便，框架選用SpringBoot，另外還自己了解了Java用戶連接ssh的jsch和實(shí)現(xiàn)前端shell頁(yè)面的xterm.js.

所以，最終的技術(shù)選型就是 SpringBoot+Websocket+jsch+xterm.js。

導(dǎo)入依賴

<parent>    <groupId>org.springframework.bootgroupId>    <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>    <version>2.1.7.RELEASEversion>    <relativePath /> parent><dependencies>        <dependency>        <groupId>org.springframework.bootgroupId>        <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>    dependency>        <dependency>        <groupId>com.jcraftgroupId>        <artifactId>jschartifactId>        <version>0.1.54version>    dependency>        <dependency>        <groupId>org.springframework.bootgroupId>        <artifactId>spring-boot-starter-websocketartifactId>    dependency>        <dependency>        <groupId>commons-iogroupId>        <artifactId>commons-ioartifactId>        <version>1.4version>    dependency>    <dependency>        <groupId>commons-fileuploadgroupId>        <artifactId>commons-fileuploadartifactId>        <version>1.3.1version>    dependency>dependencies>

一個(gè)簡(jiǎn)單的xterm案例

由于xterm是一個(gè)冷門技術(shù)，所以很多同學(xué)并沒(méi)有這方面的知識(shí)支撐，我也是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能所以臨時(shí)學(xué)的，所以在這給大家介紹一下。

xterm.js是一個(gè)基于WebSocket的容器，它可以幫助我們?cè)谇岸藢?shí)現(xiàn)命令行的樣式。就像是我們平常再用SecureCRT或者XShell連接服務(wù)器時(shí)一樣。

下面是官網(wǎng)上的入門案例：

 <html>  <head>    <link rel="stylesheet" href="node_modules/xterm/css/xterm.css" />    <script src="node_modules/xterm/lib/xterm.js">script>  head>  <body>    <div id="terminal">div>    <script>      var term = new Terminal();      term.open(document.getElementById('terminal'));      term.write('Hello from \x1B[1;3;31mxterm.js\x1B[0m $ ')script>  body>?html>

最終測(cè)試，頁(yè)面就是下面這個(gè)樣子：

可以看到頁(yè)面已經(jīng)出現(xiàn)了類似與shell的樣式，那就根據(jù)這個(gè)繼續(xù)深入，實(shí)現(xiàn)一個(gè)webssh。

后端實(shí)現(xiàn)

由于xterm只要只是實(shí)現(xiàn)了前端的樣式，并不能真正地實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器交互，與服務(wù)器交互主要還是靠我們Java后端來(lái)進(jìn)行控制的，所以我們從后端開(kāi)始，使用jsch+websocket實(shí)現(xiàn)這部分內(nèi)容。

WebSocket配置

由于消息實(shí)時(shí)推送到前端需要用到WebSocket，不了解WebSocket的同學(xué)可以先去自行了解一下，這里就不過(guò)多介紹了，我們直接開(kāi)始進(jìn)行WebSocket的配置。

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

處理器(Handler)和攔截器(Interceptor)的實(shí)現(xiàn)

剛才我們完成了WebSocket的配置，并指定了一個(gè)處理器和攔截器。所以接下來(lái)就是處理器和攔截器的實(shí)現(xiàn)。

攔截器：

public class WebSocketInterceptor implements HandshakeInterceptor {    /**     * @Description: Handler處理前調(diào)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;            //生成一個(gè)UUID，這里由于是獨(dú)立的項(xiàng)目，沒(méi)有用戶模塊，所以可以用隨機(jī)的UUID            //但是如果要集成到自己的項(xiàng)目中，需要將其改為自己識(shí)別用戶的標(biāo)識(shí)            String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-","");            //將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) {
    }}

處理器：

/*** @Description: WebSSH的WebSocket處理器* @Author: NoCortY* @Date: 2020/3/8*/@Componentpublic class WebSSHWebSocketHandler implements WebSocketHandler{    @Autowired    private WebSSHService webSSHService;    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebSSHWebSocketHandler.class);
    /**     * @Description: 用戶連接上WebSocket的回調(diào)     * @Param: [webSocketSession]     * @return: void     * @Author: Object     * @Date: 2020/3/8     */    @Override    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession webSocketSession) throws Exception {        logger.info("用戶:{},連接WebSSH", webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));        //調(diào)用初始化連接        webSSHService.initConnection(webSocketSession);    }
    /**     * @Description: 收到消息的回調(diào)     * @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("用戶:{},發(fā)送命令:{}", webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY), webSocketMessage.toString());            //調(diào)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: 出現(xiàn)錯(cuò)誤的回調(diào)     * @Param: [webSocketSession, throwable]     * @return: void     * @Author: Object     * @Date: 2020/3/8     */    @Override    public void handleTransportError(WebSocketSession webSocketSession, Throwable throwable) throws Exception {        logger.error("數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤");    }
    /**     * @Description: 連接關(guān)閉的回調(diào)     * @Param: [webSocketSession, closeStatus]     * @return: void     * @Author: NoCortY     * @Date: 2020/3/8     */    @Override    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession webSocketSession, CloseStatus closeStatus) throws Exception {        logger.info("用戶:{}斷開(kāi)webssh連接", String.valueOf(webSocketSession.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY)));        //調(diào)用service關(guān)閉連接        webSSHService.close(webSocketSession);    }
    @Override    public boolean supportsPartialMessages() {        return false;    }}

需要注意的是，我在攔截器中加入的用戶標(biāo)識(shí)是使用了隨機(jī)的UUID，這是因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)獨(dú)立的websocket項(xiàng)目，沒(méi)有用戶模塊，如果需要將這個(gè)項(xiàng)目集成到自己的項(xiàng)目中，需要修改這部分代碼，將其改為自己項(xiàng)目中識(shí)別一個(gè)用戶所用的用戶標(biāo)識(shí)。

WebSSH的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)（核心）

剛才我們實(shí)現(xiàn)了websocket的配置，都是一些死代碼，實(shí)現(xiàn)了接口再根據(jù)自身需求即可實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在我們將進(jìn)行后端主要業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯之前，我們先來(lái)想想，WebSSH，我們主要想要呈現(xiàn)一個(gè)什么效果。

我這里做了一個(gè)總結(jié)：

1.首先我們得先連接上終端（初始化連接）
2.其次我們的服務(wù)端需要處理來(lái)自前端的消息（接收并處理前端消息）
3.我們需要將終端返回的消息回寫(xiě)到前端（數(shù)據(jù)回寫(xiě)前端）
4.關(guān)閉連接

根據(jù)這四個(gè)需求，我們先定義一個(gè)接口，這樣可以讓需求明了起來(lái)。

/** * @Description: WebSSH的業(yè)務(wù)邏輯 * @Author: NoCortY * @Date: 2020/3/7 */public interface WebSSHService {    /**     * @Description: 初始化ssh連接     * @Param:     * @return:     * @Author: NoCortY     * @Date: 2020/3/7     */    public void initConnection(WebSocketSession session);
    /**     * @Description: 處理客戶段發(fā)的數(shù)據(jù)     * @Param:     * @return:     * @Author: NoCortY     * @Date: 2020/3/7     */    public void recvHandle(String buffer, WebSocketSession session);
    /**     * @Description: 數(shù)據(jù)寫(xiě)回前端 for websocket     * @Param:     * @return:     * @Author: NoCortY     * @Date: 2020/3/7     */    public void sendMessage(WebSocketSession session, byte[] buffer) throws IOException;
    /**     * @Description: 關(guān)閉連接     * @Param:     * @return:     * @Author: NoCortY     * @Date: 2020/3/7     */    public void close(WebSocketSession session);}

現(xiàn)在我們可以根據(jù)這個(gè)接口去實(shí)現(xiàn)我們定義的功能了。

1. 初始化連接

由于我們的底層是依賴jsch實(shí)現(xiàn)的，所以這里是需要使用jsch去建立連接的。而所謂初始化連接，實(shí)際上就是將我們所需要的連接信息，保存在一個(gè)Map中，這里并不進(jìn)行任何的真實(shí)連接操作。為什么這里不直接進(jìn)行連接？因?yàn)檫@里前端只是連接上了WebSocket，但是我們還需要前端給我們發(fā)來(lái)linux終端的用戶名和密碼，沒(méi)有這些信息，我們是無(wú)法進(jìn)行連接的。

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));        //將這個(gè)ssh連接信息放入map中        sshMap.put(uuid, sshConnectInfo);}

2. 處理客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)

在這一步驟中，我們會(huì)分為兩個(gè)分支。

第一個(gè)分支：如果客戶端發(fā)來(lái)的是終端的用戶名和密碼等信息，那么我們進(jìn)行終端的連接。

第二個(gè)分支：如果客戶端發(fā)來(lái)的是操作終端的命令，那么我們就直接轉(zhuǎn)發(fā)到終端并且獲取終端的執(zhí)行結(jié)果。

具體代碼實(shí)現(xiàn)：

public void recvHandle(String buffer, WebSocketSession session) {        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();        WebSSHData webSSHData = null;        try {            //轉(zhuǎn)換前端發(fā)送的JSON            webSSHData = objectMapper.readValue(buffer, WebSSHData.class);        } catch (IOException e) {            logger.error("Json轉(zhuǎn)換異常");            logger.error("異常信息:{}", e.getMessage());            return;        }    //獲取剛才設(shè)置的隨機(jī)的uuid        String userId = String.valueOf(session.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));        if (ConstantPool.WEBSSH_OPERATE_CONNECT.equals(webSSHData.getOperate())) {            //如果是連接請(qǐng)求            //找到剛才存儲(chǔ)的ssh連接對(duì)象            SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);            //啟動(dòng)線程異步處理            WebSSHData finalWebSSHData = webSSHData;            executorService.execute(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    try {                        //連接到終端                        connectToSSH(sshConnectInfo, finalWebSSHData, session);                    } catch (JSchException | IOException e) {                        logger.error("webssh連接異常");                        logger.error("異常信息:{}", e.getMessage());                        close(session);                    }                }            });        } else if (ConstantPool.WEBSSH_OPERATE_COMMAND.equals(webSSHData.getOperate())) {            //如果是發(fā)送命令的請(qǐng)求            String command = webSSHData.getCommand();            SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);            if (sshConnectInfo != null) {                try {                    //發(fā)送命令到終端                    transToSSH(sshConnectInfo.getChannel(), command);                } catch (IOException e) {                    logger.error("webssh連接異常");                    logger.error("異常信息:{}", e.getMessage());                    close(session);                }            }        } else {            logger.error("不支持的操作");            close(session);        }}

3. 數(shù)據(jù)通過(guò)websocket發(fā)送到前端

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

4. 關(guān)閉連接

public void close(WebSocketSession session) {    //獲取隨機(jī)生成的uuid        String userId = String.valueOf(session.getAttributes().get(ConstantPool.USER_UUID_KEY));        SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);        if (sshConnectInfo != null) {            //斷開(kāi)連接            if (sshConnectInfo.getChannel() != null) sshConnectInfo.getChannel().disconnect();            //map中移除該ssh連接信息            sshMap.remove(userId);        }}

至此，我們的整個(gè)后端實(shí)現(xiàn)就結(jié)束了，由于篇幅有限，這里將一些操作封裝成了方法，就不做過(guò)多展示了，重點(diǎn)講邏輯實(shí)現(xiàn)的思路吧。接下來(lái)我們將進(jìn)行前端的實(shí)現(xiàn)。

前端實(shí)現(xiàn)

前端工作主要分為這么幾個(gè)步驟：

頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)
連接WebSocket并完成數(shù)據(jù)的接收并回寫(xiě)
數(shù)據(jù)的發(fā)送

所以我們一步一步來(lái)實(shí)現(xiàn)它。

頁(yè)面實(shí)現(xiàn)

頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，我們只不過(guò)需要在一整個(gè)屏幕上都顯示終端那種大黑屏幕，所以我們并不用寫(xiě)什么樣式，只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)div，之后將terminal實(shí)例通過(guò)xterm放到這個(gè)div中，就可以實(shí)現(xiàn)了。

<html><head>    <title>WebSSHtitle>    <link rel="stylesheet" href="../css/xterm.css" />head><body><div id="terminal" style="width: 100%;height: 100%">div>
<script src="../lib/jquery-3.4.1/jquery-3.4.1.min.js">script><script src="../js/xterm.js" charset="utf-8">script><script src="../js/webssh.js" charset="utf-8">script><script src="../js/base64.js" charset="utf-8">script>body>html>

連接WebSocket并完成數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、回寫(xiě)

openTerminal( {    //這里的內(nèi)容可以寫(xiě)死，但是要整合到項(xiàng)目中時(shí)，需要通過(guò)參數(shù)的方式傳入，可以動(dòng)態(tài)連接某個(gè)終端。        operate:'connect',        host: 'ip地址',        port: '端口號(hào)',        username: '用戶名',        password: '密碼'    });    function openTerminal(options){        var client = new WSSHClient();        var term = new Terminal({            cols: 97,            rows: 37,            cursorBlink: true, // 光標(biāo)閃爍            cursorStyle: "block", // 光標(biāo)樣式  null | 'block' | 'underline' | 'bar'            scrollback: 800, //回滾            tabStopWidth: 8, //制表寬度            screenKeys: true        });
        term.on('data', function (data) {            //鍵盤輸入時(shí)的回調(diào)函數(shù)            client.sendClientData(data);        });        term.open(document.getElementById('terminal'));        //在頁(yè)面上顯示連接中...        term.write('Connecting...');        //執(zhí)行連接操作        client.connect({            onError: function (error) {                //連接失敗回調(diào)                term.write('Error: ' + error + '\r\n');            },            onConnect: function () {                //連接成功回調(diào)                client.sendInitData(options);            },            onClose: function () {                //連接關(guān)閉回調(diào)                term.write("\rconnection closed");            },            onData: function (data) {                //收到數(shù)據(jù)時(shí)回調(diào)                term.write(data);            }        });????}