如何防止同一浏览器标签页建立多个 WebSocket 连接

本文介绍在无登录认证的轻量级 web 应用中，通过服务端状态管理与客户端协同机制，识别并主动关闭重复 websocket 连接，确保单标签页仅维持唯一会话。

在基于 javax.websocket（如 Tomcat、Jetty）构建的实时卡片游戏等轻量级应用中，若不依赖用户名/密码或 JWT 等身份认证体系，客户端可能因页面刷新、脚本误触发或调试操作意外建立多个 WebSocket 连接——这不仅浪费服务端资源，还可能导致状态冲突（例如同一玩家被分配两张手牌、重复响应同一出牌指令）。

核心思路是：服务端需维护“客户端连接指纹”并实施排他性校验。由于浏览器同源策略下无法直接跨标签页共享全局状态，且 WebSocket 协议本身不提供内置会话去重机制，我们需结合以下两种互补策略：

✅ 推荐方案：客户端主动声明 + 服务端连接绑定（推荐）

在前端首次建立连接时，生成并持久化一个轻量级唯一标识（如 sessionStorage 中的 UUID），并在 WebSocket 握手时通过 URL 参数或自定义 HTTP 头传递：

// 前端：确保单标签页唯一 ID
const playerId = sessionStorage.getItem('playerId') || 
                 crypto.randomUUID().toString();
sessionStorage.setItem('playerId', playerId);

const ws = new WebSocket(`wss://example.com/game?playerId=${playerId}`);
ws.onopen = () => console.log('Connected with ID:', playerId);

服务端（Java / javax.websocket）在 @OnOpen 方法中校验并接管连接：

@ServerEndpoint(value = "/game", configurator = PlayerConfigurator.class)
public class GameEndpoint {
    private static final Map ACTIVE_PLAYERS = new ConcurrentHashMap<>();

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, EndpointConfig config) {
        String playerId = (String) session.getUserProperties().get("playerId");
        if (playerId == null || playerId.trim().isEmpty()) {
            try {
                session.close(new CloseReason(CloseReason.CloseCodes.PROTOCOL_ERROR, "Missing playerId"));
                return;
            } catch (IOException ignored) {}
        }

        // 若该 playerId 已存在旧连接，则主动关闭旧会话
        Session oldSession = ACTIVE_PLAYERS.put(playerId, session);
        if (oldSession != null && oldSession.isOpen()) {
            try {
                oldSession.close(new CloseReason(CloseReason.CloseCodes.GOING_AWAY, "Replaced by new connection"));
            } catch (IOException ignored) {}
        }
        System.out.println("Player " + playerId + " connected (active: " + ACTIVE_PLAYERS.size() + ")");
    }

    @OnClose
    public void onClose(Session session, CloseReason reason) {
        // 清理映射（注意：需确保 key 是可追溯的，如从 session.getUserProperties 获取）
        String playerId = (String) session.getUserProperties().get("playerId");
        if (playerId != null) ACTIVE_PLAYERS.remove(playerId, session);
    }
}

⚠️ 注意：需配合自定义 EndpointConfigurator 提取 URL 参数（如 playerId）并注入 session.getUserProperties()，否则无法在 @OnOpen 中获取。

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⚠️ 备选方案（不推荐单独使用）：IP + User-Agent 粗粒度过滤

当无法修改前端时，可退而求其次地基于 session.getBasicRemote().getRemoteAddress() 做 IP 层限连：

private static final Map IP_SESSIONS = new ConcurrentHashMap<>();

@OnOpen
public void onOpen(Session session) {
    String ip = session.getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();
    String userAgent = session.getRequestParameterMap().get("user-agent"); // 需启用 request capture
    String fingerprint = ip + "|" + userAgent;

    Session old = IP_SESSIONS.put(fingerprint, session);
    if (old != null && old.isOpen()) {
        try { old.close(); } catch (IOException ignored) {}
    }
}

但该方式极易失效：NAT 环境下多用户共用公网 IP；移动端 IP 动态变化；甚至同一设备不同网络（Wi-Fi → 4G）即视为新用户。仅建议作为兜底防御，不可替代客户端主动标识机制。

✅ 最佳实践补充

• 前端容错：监听 beforeunload 或 pagehide 事件，主动调用 ws.close()，减少服务端残留连接；
• 心跳保活：服务端定期 session.getAsyncRemote().sendPing() 并捕获 @OnError，及时清理断连但未触发 @OnClose 的僵尸会话；
• 连接数监控：在 ACTIVE_PLAYERS 上加 AtomicInteger 计数器，配合 Prometheus 暴露指标，便于运维预警。

综上，“客户端生成并复用唯一 ID + 服务端强绑定替换”是最可靠、低侵入、符合 WebSocket 设计哲学的解决方案。它无需后端鉴权基础设施，却能有效保障单标签页语义一致性，特别适合原型开发、教育项目或临时活动类实时应用。