实现实时Web应用，使用AJAX轮询、WebSocket、还是SSE呢？？

在日常的开发中，我们经常能碰见服务端需要主动推送给客户端数据的业务场景，比如数据大屏的实时数据、新闻数据、消息中心的未读消息，聊天功能、股票走势、天气情况等等。

我们的方案大概就是轮询、WebSocket、SSE

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短轮询（Short Polling）

客户端定期（例如每几秒）发送AJAX请求到服务器。服务器立即响应请求，返回当前的数据状态。客户端处理响应，然后再次发送请求。

1、可能会有大量的无效请求，因为大多数请求可能返回相同的数据。
2、延迟与轮询间隔相关，间隔越长，延迟越大。

长轮询（Long Polling）

客户端发送AJAX请求到服务器。服务器挂起请求，直到有新数据可发送或超时。服务器响应请求，客户端处理数据，然后立即发送新的请求。

1、服务器需要管理挂起的请求，这可能会增加服务器的负载。
2、如果服务器延迟响应，客户端可能会遇到超时问题。

Comet “服务器推” （这玩意现在用的很少了，了解一下即可）

基于 HTTP长连接的“服务器推”技术，Comet是轮询的一种，旨在实现更接近实时的服务器到客户端的数据推送

“服务器推”是一种很早就存在的技术，以前在实现上主要是通过客户端的套接口，或是服务器端的远程调用。在Comet出现之前，大多数Web应用程序都依赖于客户端定期轮询服务器以获取更新（例如通过AJAX）。Comet技术允许服务器在有新数据时主动推送给客户端，从而减少了不必要的轮询和延迟。

随着WebSocket等更先进的实时通信技术的出现，Comet的使用已经逐渐减少。WebSocket提供了全双工通信，且在现代浏览器中得到广泛支持，因此成为了实现实时Web应用的更佳选择。然而，在某些特定场景下，Comet仍然有其应用价值，尤其是在需要兼容旧版浏览器或特定网络环境的情况下。

Comet 应用的实现模型：

• 长轮询（Long Polling）
• HTTP流（HTTP Streaming）
• iframe流（iFrame Streaming）
• Flash XMLSocket
• XHR multipart streaming

Comet应用的一般实现步骤：

• 客户端初始化请求：
  客户端通过AJAX或其他技术发送请求到服务器。
• 服务器挂起请求：
  服务器接收到请求后，如果有新数据，立即响应；如果没有新数据，服务器挂起请求。
• 数据推送：
  当新数据到达时，服务器将数据推送到客户端。
• 客户端处理数据：
  客户端接收到数据后，进行处理，然后根据需要重新发起请求。
• 服务器关闭连接：
  服务器在发送完数据后关闭连接，等待下一个请求。

轮询缺点：

• 资源消耗：
  • 服务器负载：轮询要求服务器频繁地处理来自客户端的请求，即使这些请求可能不包含任何实际的数据更新，从而增加了服务器的负载。
  • 带宽浪费：每个轮询请求都需要消耗网络带宽，而大多数请求可能返回的是无用的数据（即没有更新）。
• 延迟：
  • 响应时间：轮询间隔决定了客户端感知到服务器数据更新的最大延迟。如果轮询间隔设置得太长，用户体验会受到影响；如果设置得太短，则会增加服务器和网络负担。
• 效率低下：
  • 无效请求：轮询通常会导致大量的无效请求，因为这些请求在大多数情况下不会携带新的数据。
• 用户体验：
  • 延迟和不流畅：由于轮询间隔的存在，用户可能会经历数据更新的延迟，这在需要实时反馈的应用中尤其明显。
  • 资源占用：频繁的轮询可能会导致客户端（尤其是移动设备）的CPU和电池资源消耗增加。
• 可扩展性：
  • 并发问题：随着用户数量的增加，轮询机制可能导致大量的并发请求，这对服务器来说是一个扩展性问题。
• 实现复杂性：
  • 客户端逻辑：客户端需要实现定时轮询的逻辑，这增加了客户端代码的复杂性。
  • 错误处理：轮询机制需要考虑网络错误、服务器错误等情况，并实现相应的重试逻辑。
• 网络限制：
  • 防火墙和代理问题：某些网络配置可能限制频繁的轮询请求，这可能导致轮询机制在某些环境下不可用。

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WebSocket

WebSocket是一种在单个连接上进行全双工通信的协议。它允许服务器和客户端之间进行实时、双向的数据交换，而无需重新建立连接。使用ws/wss。

原理：

• 握手： WebSocket连接始于一个标准的HTTP请求，这个请求通过特殊的HTTP头（如Upgrade和Connection）请求将连接升级到WebSocket协议。
• 持久连接： 一旦握手成功，客户端和服务器之间的连接就会保持开放，直到任意一方显式地关闭连接。
• 数据帧： WebSocket使用帧来传输数据。每个帧代表一个消息的一部分，可以是文本或二进制数据。
• 多路复用： WebSocket连接可以同时发送和接收多个消息，不需要为每个消息单独建立连接。

方法：

• WebSocket.close([code[, reason]])：关闭当前链接。

  该方法用于关闭 WebSocket 连接，如果连接已经关闭，则此方法不执行任何操作；

• WebSocket.send(data)：对要传输的数据进行排队。

  该方法将需要通过 WebSocket 链接传输至服务器的数据排入队列，并根据所需要传输的数据的大小来增加 bufferedAmount 的值 。若数据无法传输（比如数据需要缓存而缓冲区已满）时，套接字会自行关闭。

事件：

使用 addEventListener() 或将一个事件监听器赋值给本接口的 oneventname 属性，来监听下面的事件，也可以直接使用onopen、onmessage、onerror、onclose

• close： 当一个 WebSocket 连接被关闭时触发。 也可以通过 onclose 属性来设置。
• error： 当一个 WebSocket 连接因错误而关闭时触发，例如无法发送数据时。 也可以通过 onerror 属性来设置。
• message： 当通过 WebSocket 收到数据时触发。 也可以通过 onmessage 属性来设置。
• open： 当一个 WebSocket 连接成功时触发。 也可以通过 onopen 属性来设置。

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addEventListener写法：

// 创建WebSocket连接
const socket = new WebSocket("ws://localhost:8080");// 打开连接时触发
socket.addEventListener("open", function (event) {console.log('Connection established');// 发送消息到服务器socket.send('Hello, Server!');
});// 接收服务器消息时触发
socket.addEventListener("message", function (event) {console.log('Message from server:', event.data);
});// 关闭连接时触发
socket.addEventListener("close", function (event) {console.log('Connection closed');if (event.wasClean) {console.log('Connection closed cleanly');} else {console.log('Connection died');}
});// 错误处理
socket.addEventListener("error", function (event) {console.error('WebSocket Error:', error);
});

或者使用

// 创建WebSocket连接
var socket = new WebSocket('ws://example.com/socket');// 打开连接时触发
socket.onopen = function(event) {console.log('Connection established');// 发送消息到服务器socket.send('Hello, Server!');
};// 接收服务器消息时触发
socket.onmessage = function(event) {console.log('Message from server:', event.data);
};// 关闭连接时触发
socket.onclose = function(event) {console.log('Connection closed');if (event.wasClean) {console.log('Connection closed cleanly');} else {console.log('Connection died');}
};// 错误处理
socket.onerror = function(error) {console.error('WebSocket Error:', error);
};

WebSocket缺点：

• 不支持跨域通信：
  默认情况下，WebSocket遵循同源策略，这意味着它不允许跨域通信。虽然可以通过CORS（跨源资源共享）或其他技术手段来实现跨域WebSocket连接，但这增加了实现的复杂性。
• 依赖于浏览器支持：
  虽然现代浏览器普遍支持WebSocket，但在一些旧版浏览器中可能不支持。对于这些浏览器，需要实现回退方案，如长轮询或COMET。
• 服务器负载：
  WebSocket连接是持久的，这可能导致服务器需要管理大量的并发连接，尤其是在高流量应用中，这可能会增加服务器的负载。
• 网络中间件问题：
  代理服务器、防火墙和其他网络中间件可能不支持WebSocket协议，或者需要特殊配置才能正确处理WebSocket连接。
• 资源消耗：
  持久的WebSocket连接可能会消耗更多的服务器资源（如内存）和带宽，尤其是在客户端数量庞大时。
• 错误处理和重连策略：
  WebSocket连接可能会由于网络问题、服务器故障等原因而断开。客户端需要实现错误处理和自动重连策略，这增加了客户端代码的复杂性。
• 安全性：
  WebSocket使用标准的HTTP握手，但仍然需要考虑安全措施，如使用wss://（WebSocket Secure）来确保数据传输的安全性。不当的配置可能会引入安全漏洞。
• 消息可靠性：
  WebSocket协议本身不保证消息的可靠性。如果需要确保消息的可靠传输，需要在应用层实现额外的机制，如确认和重传机制。
• 调试和监控：
  WebSocket的调试和监控通常比HTTP请求更复杂，因为它们是持久的连接，并且数据交换不是基于请求-响应模式的。
• 部署和维护：
  相比于简单的HTTP服务，WebSocket服务的部署和维护可能更为复杂，尤其是在需要处理大量并发连接和高可用性要求的情况下。

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SSE

Server-Sent Events（SSE）是一种服务器向客户端推送实时数据的机制，它是HTML5的一部分，用于实现服务器到客户端的单向通信。与WebSocket不同，SSE仅支持服务器向客户端推送数据，而不支持客户端向服务器推送数据。

原理

• 单向通信： SSE允许服务器向客户端推送数据，但不支持客户端向服务器推送数据。
• 持久连接： 一旦建立连接，服务器可以持续发送数据，直到连接被关闭。
• 基于HTTP： SSE使用标准的HTTP协议，这使得它能够更容易地通过现有的Web基础设施工作。
• 自动重连： 如果连接中断，浏览器会尝试自动重新连接。

事件

• onmessage事件处理器： 当服务器发送消息时触发。event.data属性包含服务器发送的数据。
• onerror事件处理器： 当与服务器的连接出现错误时触发。event.target.readyState属性可以用来判断连接的状态。
• onopen事件处理器： 当与服务器的连接成功打开时触发。
• close()方法： 关闭与服务器的连接。

    // 创建EventSource实例，连接到服务器的/events端点var eventSource = new EventSource('/events');// 监听message事件eventSource.onmessage = function(event) {var eventDiv = document.getElementById('event');eventDiv.innerHTML += event.data + '<br>';};// 监听error事件eventSource.onerror = function(error) {console.error('EventSource failed:', error);};// 监听open事件eventSource.onopen = function(event) {console.log('Connection established');};

也可以使用addEventListener方式，跟websocket的使用方法差不多。

缺点：

• 单向通信：SSE只支持服务器到客户端的单向通信。
• 延迟：SSE的延迟取决于服务器发送数据的频率。
• 服务器资源消耗：服务器需要持续运行，以处理客户端的连接和数据推送。

总结

不管哪种方案都是有优点也有缺点，但是实际开发中还是根据项目选择适合的方案。

• 短轮询适合一些简单的数据更新，不需要实时交互的应用。例如新闻网站的实时更新。
• 长轮询需要实时数据更新，但不要求全双工通信的应用。例如，在线聊天室、股票市场更新等。
• Comet “服务器推“ 使用场景很多，现在逐渐被WebSocket替代，但是在一些老版本的浏览器的兼容性还可以。
• WebSocket需要实时、全双工通信的应用。例如，在线游戏、实时聊天、股票交易系统等。
• Server-Sent Events (SSE) 服务器需要主动向客户端推送数据的场景。例如，实时通知、日志更新等。