Web端即时通讯技术
即时通讯技术简单的说就是实现这样一种功能:服务器端可以即时地将数据的更新或变化反应到客户端,例如消息即时推送等功能都是通过这种技术实现的。但是在Web中,由于浏览器的限制,实现即时通讯需要借助一些方法。这种限制出现的主要原因是,一般的Web通信都是浏览器先发送请求到服务器,服务器再进行响应完成数据的现实更新。
实现Web端即时通讯的方法
轮询(短轮询)、长轮询(comet)、长连接(SSE)、WebSocket。
分类
它们大体可以分为两类,一种是在HTTP基础上实现的,包括短轮询、comet和SSE;
另一种不是在HTTP基础上实现是,即WebSocket。
一、轮询(短轮询)
短轮询的基本思路就是浏览器每隔一段时间向服务器发送http请求,服务器端在收到请求后,不论是否有数据更新,都直接进行响应。在服务端响应完成,就会关闭这个Tcp连接,这种方式实现的即时通信,本质上还是浏览器发送请求,服务器接受请求的一个过程,通过让客户端不断的进行请求,使得客户端能够模拟实时地收到服务器端的数据的变化。
这种方式的优点是比较简单,易于理解,实现起来也没有什么技术难点,它的兼容性也比较好的只要支持http协议就可以用这种方式实现。缺点是显而易见的,这种方式由于需要不断的建立http连接,严重浪费了服务器端和客户端的资源。(因为建立Tcp
连接是非常消耗资源的,服务端响应完成就会关闭这个Tcp
连接,下一次请求再次建立Tcp
连接。)尤其是在客户端,距离来说,如果有数量级想对比较大的人同时位于基于短轮询的应用中,那么每一个用户的客户端都会疯狂的向服务器端发送http请求,而且不会间断。人数越多,服务器端压力越大,这是很不合理的。
因此短轮询不适用于那些同时在线用户数量比较大,并且很注重性能的Web应用。
并且浏览器定时向服务器发送请求,获取最新数据,由于定时发送请求,两次请求之间的数据更新并不能及时响应,可能会有实时数据更新不及时的情况。
JS 实现
// 请求数据方法
const request = () => {}
// 每隔5秒发送一次请求
setInterval(request(), 5000)
二、长轮询(comet)
当服务器收到客户端发来的请求后,服务器端不会直接进行响应,而是先将这个请求挂起,然后判断服务器端数据是否有更新。如果有更新,则进行响应,如果一直没有数据,则到达一定的时间限制(服务器端设置)才返回。 。 客户端JavaScript响应处理函数会在处理完服务器返回的信息后,再次发出请求,重新建立连接。
长轮询和短轮询比起来,明显减少了很多不必要的http请求次数,相比之下节约了资源。长轮询的缺点在于,连接挂起也会导致资源的浪费。
客户端发送请求后服务器端不会立即返回数据,服务器端会阻塞请求连接不会立即断开,直到服务器端有数据更新或者是连接超时才返回,客户端才再次发出请求新建连接、如此反复从而获取最新数据。大致效果如下:
js实现
// 请求数据方法
const request = () => {}
// 当数据请求返回结果后发起下一次请求
request().then(res => {
request();
})
轮询与长轮询都是基于HTTP的,两者本身存在着缺陷:轮询需要更快的处理速度;长轮询则更要求处理并发的能力;两者都是“被动型服务器”的体现:服务器不会主动推送信息,而是在客户端发送ajax请求后进行返回的响应。而理想的模型是"在服务器端数据有了变化后,可以主动推送给客户端",这种"主动型"服务器是解决这类问题的很好的方案。Web Sockets就是这样的方案。
短轮询和长轮询的区别
长、短轮询是指客户端请求服务端时,服务端给予应答的方式。
短轮询
-
短轮询是服务器收到请求不管是否有数据都直接响应请求
-
受到响应隔一段时间在发送同样的请求查询是否有数据;
缺点:
- 实时性低
长轮询
-
长轮询是服务器收到请求后如果有数据, 立刻响应请求;
-
如果没有数据就会 hold 一段时间,这段时间内如果有数据立刻响应请求;
-
如果时间到了还没有数据, 则响应 http 请求;浏览器受到 http 响应后立在发送一个同样http 请求查询是否有数据;
缺点:
-
浏览器端对统一服务器同时连接有最大限制, 最好同一用户只存在一个长轮询;
-
服务器端没有数据 hold 住连接时会造成浪费, 容易产生服务器瓶颈;
三、长连接(SSE)
SSE是HTML5新增的功能,全称为Server-Sent Events。它可以允许服务推送数据到客户端。SSE在本质上就与之前的长轮询、短轮询不同,虽然都是基于http协议的,但是轮询需要客户端先发送请求。而SSE最大的特点就是不需要客户端发送请求,可以实现只要服务器端数据有更新,就可以马上发送到客户端。
SSE的优势很明显,它不需要建立或保持大量的客户端发往服务器端的请求,节约了很多资源,提升应用性能。并且后面会介绍道,SSE的实现非常简单,并且不需要依赖其他插件。
四、WebSocket
WebSocket是Html5定义的一个新协议,与传统的http协议不同,该协议可以实现服务器与客户端之间全双工通信。简单来说,首先需要在客户端和服务器端建立起一个连接,这部分需要http。连接一旦建立,客户端和服务器端就处于平等的地位,可以相互发送数据,不存在请求和响应的区别。
WebSocket的优点是实现了双向通信,缺点是服务器端的逻辑非常复杂。现在针对不同的后台语言有不同的插件可以使用。
四种Web即时通信技术比较
从兼容性角度考虑,短轮询>长轮询>长连接SSE>WebSocket;
从性能方面考虑,WebSocket>长连接SSE>长轮询>短轮询。