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來源：https://blog.csdn.net/NoCortY

前言

最近由于項目需求，項目中需要實現(xiàn)一個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找了找有沒有現(xiàn)成的輪子可以拿來直接用，當時看到了很多這方面的項目，例如：GateOne、webssh、shellinabox等，這些項目都可以很好地實現(xiàn)webssh的功能，但是最終并沒有采用，原因是在于這些底層大都是python寫的，需要依賴很多文件，自己用的時候可以使用這種方案，快捷省事，但是做到項目中供用戶使用時，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，所以我決定自己動手寫一個WebSSH的功能，并且作為一個獨立的項目開源出來。（文末附項目開源地址）

技術(shù)選型

由于webssh需要實時數(shù)據(jù)交互，所以會選用長連接的WebSocket，為了開發(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和實現(xiàn)前端shell頁面的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>

一個簡單的xterm案例

由于xterm是一個冷門技術(shù)，所以很多同學并沒有這方面的知識支撐，我也是為了實現(xiàn)這個功能所以臨時學的，所以在這給大家介紹一下。

xterm.js是一個基于WebSocket的容器，它可以幫助我們在前端實現(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>

最終測試，頁面就是下面這個樣子：

可以看到頁面已經(jīng)出現(xiàn)了類似與shell的樣式，那就根據(jù)這個繼續(xù)深入，實現(xiàn)一個webssh。

后端實現(xiàn)

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

WebSocket配置

由于消息實時推送到前端需要用到WebSocket，不了解WebSocket的同學可以先去自行了解一下，這里就不過多介紹了，我們直接開始進行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)的實現(xiàn)

剛才我們完成了WebSocket的配置，并指定了一個處理器和攔截器。所以接下來就是處理器和攔截器的實現(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UUID，這里由于是獨立的項目，沒有用戶模塊，所以可以用隨機的UUID            //但是如果要集成到自己的項目中，需要將其改為自己識別用戶的標識            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識是使用了隨機的UUID，這是因為作為一個獨立的websocket項目，沒有用戶模塊，如果需要將這個項目集成到自己的項目中，需要修改這部分代碼，將其改為自己項目中識別一個用戶所用的用戶標識。

WebSSH的業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)（核心）

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

我這里做了一個總結(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到前端（數(shù)據(jù)回寫前端）
4.關(guān)閉連接

根據(jù)這四個需求，我們先定義一個接口，這樣可以讓需求明了起來。

/** * @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)這個接口去實現(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，實際上就是將我們所需要的連接信息，保存在一個Map中，這里并不進行任何的真實連接操作。為什么這里不直接進行連接？因為這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linux終端的用戶名和密碼，沒有這些信息，我們是無法進行連接的。

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，我們會分為兩個分支。

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

第二個分支：如果客戶端發(fā)來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())) {            //如果是連接請求            //找到剛才存儲的ssh連接對象            SSHConnectInfo sshConnectInfo = (SSHConnectInfo) sshMap.get(userId);            //啟動線程異步處理            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，我們的整個后端實現(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，就不做過多展示了，重點講邏輯實現(xiàn)的思路吧。接下來我們將進行前端的實現(xiàn)。

前端實現(xiàn)

前端工作主要分為這么幾個步驟：

頁面的實現(xiàn)
連接WebSocket并完成數(shù)據(jù)的接收并回寫
數(shù)據(jù)的發(fā)送

所以我們一步一步來實現(xiàn)它。

頁面實現(xiàn)

頁面的實現(xiàn)很簡單，我們只不過需要在一整個屏幕上都顯示終端那種大黑屏幕，所以我們并不用寫什么樣式，只需要創(chuàng)建一個div，之后將terminal實例通過xterm放到這個div中，就可以實現(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

openTerminal( {    //這里的內(nèi)容可以寫死，但是要整合到項目中時，需要通過參數(shù)的方式傳入，可以動態(tài)連接某個終端。        operate:'connect',        host: 'ip地址',        port: '端口號',        username: '用戶名',        password: '密碼'    });    function openTerminal(options){        var client = new WSSHClient();        var term = new Terminal({            cols: 97,            rows: 37,            cursorBlink: true, // 光標閃爍            cursorStyle: "block", // 光標樣式  null | 'block' | 'underline' | 'bar'            scrollback: 800, //回滾            tabStopWidth: 8, //制表寬度            screenKeys: true        });
        term.on('data', function (data) {            //鍵盤輸入時的回調(diào)函數(shù)            client.sendClientData(data);        });        term.open(document.getElementById('terminal'));        //在頁面上顯示連接中...        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)時回調(diào)                term.write(data);            }        });????}