本文成文时间是2019-08-18
,文中提到的最新版本号是以2019-08-18
为基准的。
前情摘要
在介绍正文之前需要先简单了解几个概念: STOMP
协议、STOMP over WebSocket
以及 RxJS
。(关于这三点本文不会进行详细介绍)
什么是 STOMP?
STOMP 即 Simple or Streaming Text Orientated Messageing Protocal ,是一种简单(流)文本定向传输协议。
STOMP 是 WebSocket 更高级的子协议,它使用一个基于帧的格式来定义消息,与 HTTP 的 Request
和 Response
类似。
STOMP 提供可互操作的连接格式,允许 STOMP 客户端与任意代理进行交互。STOMP 是一个非常简单易用的协议, 服务器端实现起来会相对困难一些,编写客户端非常容易。
STOMP over WebSocket
STOMP over Websocket 即通过 WebSocket 建立 STOMP 连接,也就是说是在 WebSocket 连接的基础上再建立 STOMP 连接。
WebSocket 协议定义了两种类型的消息,文本和二进制,但它们的内容是未定义的。
如果说 Socket 是 C/S 架构 的 TCP 编程,那么同理 WebSocket 就是 B/S架构的 TCP 编程,所以需要在客户端与服务端之间定义一个机制去协商一个子协议 - 更高级别的消息协议,将它使用在 WebSocket 之上去定义每次发送消息的类别、格式和内容,等等。
子协议的使用是可选的,但无论哪种方式,客户端和服务器都需要就一些定义消息内容的协议达成一致。于是,通常选择在 WebSocket 协议上使用 STOMP 协议来定义内容格式。
RxJS
RxJS 是一个用于使用 Observables 进行反应式编程的库,可简化编写异步或基于回调的代码的过程。该项目是对 Reactive-Extensions / RxJS 的重写,具有更好的性能,更好的模块化,更好的可调试调用堆栈,同时主要保持向后兼容,并且进行了一些重大更改,从而减少了 API 操作。
RxJS 是 Reactive Extensions for JavaScript 的缩写,起源于 Reactive Extensions(Rx),Rx 是对 LINQ 的一种扩展,他的目标是对异步的集合进行操作,也就是说,集合中的元素是异步填充的,比如说从 Web 或者云端获取数据然后对集合进行填充。
LINQ(Language Integrated Query)语言集成查询是一组用于 C# 和 Visual Basic 语言的扩展。它允许编写 C# 或者 Visual Basic 代码以操作内存数据的方式,查询数据库。
RxJS 的主要功能是利用响应式编程的模式来实现 JavaScript 的异步式编程(现前端主流框架 Vue React Angular 都是响应式的开发框架)。
RxJS 是基于观察者模式和迭代器模式以函数式编程思维来实现的。学习 RxJS 之前我们需要先了解观察者模式和迭代器模式,还要对 Stream 流的概念有所认识。
接下来我们就一起来看下如何在的 Angular 项目中是使用 STOMP over WebSocket
进行数据流传输的。
Angular 实战
本文案例是实际 Angular 项目中的一个小功能模块,Angular 是 8.0 版本,本文涉及的组件主要包括右键菜单项负责生产消息的context-menu-component
动态组件,进度监控app-progress-bar
组件和日志输出组件app-console-area
。
项目中使用的 UI 框架为 ng-zorro-antd,下面是 tabs 组件中的相关伪代码(省略了组件间 Input Ouput 接口):
...
控制台
...
代码与 UI 视图的对应关系如下:
项目中使用的 STOMP 客户端是 ng2-stompjs
库, ng2-stompjs
目前的版本是 7.xx
,其底层的 @stomp/stompjs
已被重写,自此与 STOMP 标准具有严格的兼容性。
ng2-stompjs 是第一个可靠地支持二进制有效负载的 STOMP JS 客户端库。
安装 ng-stompjs
:
$ npm install @stomp/ng-stompjs
添加和注入 @stomp/ng2-stompjs
使用前需要定义配置文件,在目录 src/app/config/
创建 stomp.config.js 文件:
import { InjectableRxStompConfig } from '@stomp/ng2-stompjs';
import { STOMP_SERVER_BASE_URL } from 'server.config';
const _window: any = window;
export const myRxStompConfig: InjectableRxStompConfig = {
// Which server?
brokerURL: _window.STOMP_SERVER_BASE_URL
? _window.STOMP_SERVER_BASE_URL
: STOMP_SERVER_BASE_URL
// Headers
// Typical keys: login, passcode, host
connectHeaders: {
login: 'guest',
passcode: 'guest'
},
// How often to heartbeat?
// Interval in milliseconds, set to 0 to disable
heartbeatIncoming: 0, // Typical value 0 - disabled
heartbeatOutgoing: 20000, // Typical value 20000 - every 20 seconds
// Wait in milliseconds before attempting auto reconnect
// Set to 0 to disable
// Typical value 500 (500 milli seconds)
reconnectDelay: 200,
// Will log diagnostics on console
// It can be quite verbose, not recommended in production
// Skip this key to stop logging to console
debug: (msg: string): void => {
console.log(new Date(), msg);
}
};
在创建实例时,此配置将由 Angular Dependency Injection 机制注入 RxStompService 服务,在 src/app/app.module.ts
文件中,添加以下内容。
import { InjectableRxStompConfig, RxStompService, rxStompServiceFactory } from '@stomp/ng2-stompjs';
import { myRxStompConfig } from './config/stomp.config';
...
@NgModule({
declarations: [/* 声明模块内部成员的地方 */],
imports: [/* 导入的其他module */],
providers: [
{
provide: InjectableRxStompConfig,
useValue: myRxStompConfig
},
{
provide: RxStompService,
useFactory: rxStompServiceFactory,
deps: [InjectableRxStompConfig]
}
],
entryComponents: [/* 不会在模版中引用到的组件 */],
bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule {}
建立连接
我们现在将 RxStompService 依赖注入 app-progress-bar
组件中,为此我们将它添加到构造函数中,如下所示:
constructor(private rxStompService: RxStompService) { }
为了能实时接收服务器发送过来的消息,我们需要在 app-progress-bar
组件的生命周期函数 OnInit
中,使用 watch()
方法进行订阅:
ngOnInit() {
// 订阅 STOMP 消息
this.topicSubscription = this.rxStompService.watch('/topic/message').subscribe((message: Message) => {
console.log(message.body);
}
this.errorSubscription = this.rxStompService.watch('/topic/error').subscribe((message: Message) => {
this.progressInfo = message.body;
});
}
注:app-message-bar 组件默认是不显示的,当有消息传递进来时,此组件才会显示在页面中,进度达到 100% 时,会自动隐藏。
STOMP 协议是如何将消息准确发送的目的地的呢?
文章开头提到,STOMP 是一种基于帧的协议,其帧在 HTTP 上建立模型。一个框架由一个命令,一组可选的标题和一个可选的主体组成。
STOMP 服务器被建模为可以向其发送消息的一组目标,STOMP 协议将目标视为不透明字符串,其语法是特定于服务器实现的。另外,STOMP 没有定义目的地 destination 的传递语义应该是什么。目的地的传递或「消息交换」语义可能因服务器而异,甚至从目的地到目的地也不同,这使得服务器可以使用 STOMP 支持的语义进行创作。
STOMP 客户端是一个用户代理,可以在两种(可能是同时的)模式下运行:
- 作为生产者,通过 SEND 框架将消息发送到服务器上的目的地。
- 作为消费者,发送 SUBSCRIBE 给定目的地的帧并从服务器接收消息作为MESSAGE 帧。
我们的案例中两种模式同时存在,发送消息的是生产者(我们上文提到的 context-menu-component
动态组件),接收消息的是消费者(app-progress-bar
组件)。消
费者可以通过订阅不同的 destination,来获得不同的推送消息,不需要开发人员去管理这些订阅与推送目的地之前的关系。
接下来就介绍下作为生产者的 context-menu-component
组件,看看它都做了哪些事情吧。
发送消息
context-menu-component
组件是触发右键时动态产生的组件,它负责通过向不同的目的地 destination 下达不同的指令,进而来实现不同的功能需求。
使用 ng-zorro-antd
的 Dropdown
组件 ,动态生成:
public openProjectManagerContextMenu(context: ProjectManagerContext): void {
this.contextMenuComponent = this.nzDropdownService.create(context.mouseEvent, this.contextMenuTemplate);
}
当我们点击「运行用例」按钮时,它作为生产者会向 STOMP 服务端目的地 SEND 消息指令。
// 运行用例
public runProjectCases(): void {
const streamTaskParam: StreamTaskParam = new StreamTaskParam();
streamTaskParam.project = this.globalService.projectInfo.projectName;
this.openTaskProgressModal('/app/run-project-cases', JSON.stringify(streamTaskParam));
}
从代码得知,这会将消息发送到名为的 /app/run-project-cases
的目的地,STOMP 将此目标视为不透明字符串,并且目标名称不承担传递语义。
STOMP 定义了自己的消息传输体制。首先是通过一个后台绑定的连接点 endpoint 来建立 socket 连接,然后生产者通过 SEND 方法,绑定好发送的 destination。而 topic 和 app 则是一种消息处理手段的分支,走 app/url 的消息会被你设置到的 MassageMapping 拦截到,进行你自己定义的具体逻辑处理,而走 topic/url 的消息就不会被拦截,直接到 Simplebroker 节点中将消息推送出去。(其中 simplebroker 是 spring 的一种基于内存的消息队列,你也可以使用 activeMQ,rabbitMQ 代替)。
因此目的地 /app/run-project-cases
生产出来的消息会被拦截,最终会转发到消费者 app-progress-bar
组件 的 /topic/message
。
接收消息
app-progress-bar
组件作为消费者使用 watch()
方法启动与代理的订阅,this.rxStompService.watch('/topic/message')
将代理到目的地为 /topic/message
的订阅上,并返回 RxJS Observable。
ngOnInit() {
// 订阅 STOMP 消息
this.topicSubscription = this.rxStompService.watch('/topic/message').subscribe((message: Message) => {
console.log(message.body);
// do something
}
}
app-progress-bar
组件都做了些什么事情呢?它负责建立 STOMP 连接,从服务器端接收文本流,并将这些流进行数据解析,解析出来的数据一部分用来控制进度条的数值变化,一部分用来控制 app-console-area
组件日志的输出节点。
也就是说 app-console-area
组件中打印的内容是由 app-progress-bar
组件解析和传递的。
取消订阅
我们知道 RxJS Observable 实际上就是一个函数,它接收一个 Observer 对象作为参数,返回一个函数用来取消订阅。所以我们可以在 app-progress-bar
组件销毁时,调用 unsubscribe()
方法取消订阅。
ngOnDestroy() { this.topicSubscription.unsubscribe();}
本文主要目的是是结合案例展现 STOMP 协议的使用场景,所以不会着重介绍案例上的功能以及实现细节。
「记一次」系列文章:
相关文献:
- STOMP over WebSocket http://jmesnil.net/stomp-webs...
- ng2-stompjs - https://github.com/stomp-js/n...
- RxJS - https://rxjs-dev.firebaseapp....
- ng-zorro-antd - https://ng.ant.design/docs/in...