使用纯Java实现一个WebSSH项目

試著忘記壹切 提交于 2020-03-14 15:14:02

前言

最近由于项目需求,项目中需要实现一个WebSSH连接终端的功能,由于自己第一次做这类型功能,所以首先上了GitHub找了找有没有现成的轮子可以拿来直接用,当时看到了很多这方面的项目,例如:GateOne、webssh、shellinabox等,这些项目都可以很好地实现webssh的功能,但是最终并没有采用,原因是在于这些底层大都是python写的,需要依赖很多文件,自己用的时候可以使用这种方案,快捷省事,但是做到项目中供用户使用时,总不能要求用户做到服务器中必须包含这些底层依赖,这显然不太合理,所以我决定自己动手写一个WebSSH的功能,并且作为一个独立的项目开源出来。

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

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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:

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最终测试,页面就是下面这个样子:

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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。

1.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。

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2.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](https://my.oschina.net/u/2303379): [serverHttpRequest, serverHttpResponse, webSocketHandler, map]
 * [@return](https://my.oschina.net/u/556800): boolean
 * [@Author](https://my.oschina.net/arthor): NoCortY
 * [@Date](https://my.oschina.net/u/2504391): 2020/3/1
 */
@Override
public boolean beforeHandshake(ServerHttpRequest serverHttpRequest, ServerHttpResponse serverHttpResponse, WebSocketHandler webSocketHandler, Map<String, Object> 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:

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/**
 * @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:

  • 首先我们得先连接上终端(初始化连接)
  • 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)
  • 我们需要将终端返回的消息回写到前端(数据回写前端)
  • 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。

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现在我们可以根据这个接口去实现我们定义的功能了。

1.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。

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2.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:

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数据通过websocket发送到前端

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关闭连接

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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。

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连接WebSocket并完成数据的发送、接收、回写

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效果展示

连接

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连接成功

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命令操作

ls命令:

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vim编辑器:

file

top命令:

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结语

这样我们就完成了一个webssh项目的实现,没有依赖其它任何的组件,后端完全使用Java实现,由于用了SpringBoot,非常容易部署。

但是,我们还可以对这个项目进行扩展,比如新增上传或下载文件,就像Xftp一样,可以很方便地拖拽式上传下载文件。

这个项目之后我会持续更新,上述功能也会慢慢实现,Github:https://github.com/NoCortY/WebSSH

原文链接:http://blog.objectspace.cn/2020/03/10/使用纯Java实现一个WebSSH项目/

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