React+Spring-Boot实现WebSocket全双工通信

一、WebSocket协议

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。该协议解决了传统的推送技术（轮询、Comet）的不足，无需不断向服务器发出请求，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。

浏览器和服务器完成一次握手的示例如下：
1. 客户端发出请求

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com

2. 服务器响应

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

参考链接：维基百科-WebSocket

1.Stomp协议

本文使用WebSocket的其中一种实现(STOMP协议)进行代码讲解。

STOMP即简单流文本定向消息协议，它提供了一个可互操作的连接格式，允许STOMP客户端与任意STOMP消息代理（Broker）进行交互。STOMP协议由于设计简单，易于开发客户端，因此在多种语言和多种平台上得到广泛地应用。
参考链接：1)Stomp-官方文档 2)Stomp-中文翻译文档

二、Spring Boot后端搭建

1.引入websocket依赖

由于Spring Boot有封装好的websocket依赖，所以直接在pom.xml导入即可。

        <!--引入websocket依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
        </dependency>

2.新增websocket配置类

//import省略
@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker //@注解1

//继承WebSocket消息代理的类
public class WebSocketServerConfig extends AbstractWebSocketMessageBrokerConfigurer {
    @Override
    public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
        registry.addEndpoint("/endpoint").setAllowedOrigins("*").withSockJS(); //@注解2
    }

    @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry registry) {
        //注册广播消息代理和点对点代理
        registry.enableSimpleBroker("/topic", "/queue"); //@注解3
        //设置点对点代理订阅前缀
        registry.setUserDestinationPrefix("/queue"); //@注解4
    }
}

@注解1：开启websocket消息代理，使得控制器支持使用@MessageMapping注解（映射客户端的请求，类似于@RequestMapping）。
@注解2：添加名为endpoint（可自定义）的访问端点，设置允许所有的域名跨域访问并指定使用SockJS协议。
@注解3：注册广播消息代理和点对点代理，广播消息代理名只能为topic（待验证），点对点代理名可以自定义。
@注解4：设置点对点消息代理订阅前缀，默认为点对点代理名。（可以不设置）

3.接受客户端消息&主动发送消息（广播&点对点）

新增WsController类。

//import省略
@Controller
public class WsController {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WsController.class);

    @Autowired
    private SimpMessagingTemplate  messagingTemplate; //@注解1
    private static final DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss sss");
    //映射客户端"/hello"请求
    @MessageMapping(value = "/hello") //@注解2
    //向订阅了"/topic/hello"主题的客户端广播消息
    @SendTo(value = "/topic/hello") //@注解3
    public String reponseMsg(String msg) {  //msg->客户端传来的消息
       return msg+"world";
    }

    @Scheduled(fixedRate = 1000*10) //设置定时器，每隔10s主动向客户端(订阅了"/topic/hello"主题)发送消息
    @SendTo("/topic/hello")
    public void scheduleSendMsg() {
        Date now = new Date();
        //发送消息
        messagingTemplate.convertAndSend("/topic/hello", df.format(now).toString());//@注解4
        logger.info(now.toString());
    }
    //点对点通信
    @Scheduled(fixedRate = 1000*10)
    public void scheduleSendMsgToUser() {
        Date now = new Date();
        int userId = 1;
        //@注解5
        messagingTemplate.convertAndSendToUser(userId+"","/queue/hello", df.format(now).toString()); 
        logger.info(now.toString());
    }

}

@注解1：SpringBoot提供操作WebSocket的对象。
@注解2：客户端请求路径。
@注解3：发送广播消息的订阅主题。
@注解4：向订阅了相同主题的客户端群发消息，convertAndSend(arg1,arg2)，参数1为客户端订阅主题（监听通道），参数2为发送的消息实体。
@注解5：点对点发送消息，convertAndSendToUser(arg1,arg2,arg3)，参数1为客户端的接受标识，参数2为客户端订阅主题（监听通道），参数3为发送的消息实体。
@Scheduled注解设置定时，为了便于测试，实际使用可以直接调用对应的方法。

参考链接：
1.SpringBoot集成WebSocket【基于STOMP协议】进行点对点[一对一]和广播[一对多]实时推送，内附简易聊天室demo
2.Spring-Boot-WebSocket官方文档

三.React前端搭建

1.导入react-stomp依赖

使用 npm install --save react-stomp 命令下载react-stomp依赖

2.实现一对多通信

创建SampleComponent.js

import React from 'react';
import SockJsClient from 'react-stomp';
 
class SampleComponent extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
  }
 
  sendMessage = (msg) => {
        this.clientRef.sendMessage('/hello', msg);  //@注解1
  }
 
  render() {
    return (
      <div>
             <!-- @注解2-->
             <SockJsClient url='http://localhost:7001/endpoint' topics={['/topic/hello']}
                onMessage={(msg) => { alert(msg); }}
                ref={(client) => { this.clientRef = client }} />
      </div>
    );
  }
}
export default SampleComponent ;

@注解1：客户端向服务器发送消息，sendMessage(arg1,arg2)，参数1对应服务器端@MessageMapping注解的请求路径，参数2为向服务器发送的消息实体。
@注解2：<SockJsClient />，参数url为建立WebSocket连接的地址，endpoint为服务器端设置的访问端点，参数topics为服务器端@SendTo注解设置的订阅主题（监听通道），或者为服务器端convertAndSend()方法中对应的订阅主题（监听通道）。参数onMessage方法为接受服务器端的消息，其msg参数为接受的消息实体。
向服务器端发送消息只需调用sendMessage函数即可。

3.实现一对一通信