网页端IM即时通讯开发:短轮询长轮询SSEWebSocket

Posted wecloud1314

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了网页端IM即时通讯开发:短轮询长轮询SSEWebSocket相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

对于IM/消息推送这类即时通讯系统而言,系统的关键就是“实时通信”能力。

从表面意思上来看,“实时通信”指的是:

    1)客户端能随时主动发送数据给服务端;
    2)当客户端关注的内容在发生改变时,服务器能够实时地通知客户端。
类比于传统的C/S请求模型,“实时通信”时客户端不需要主观地发送请求去获取自己关心的内容,而是由服务器端进行“推送”。

 

注意:上面的“推送”二字打了引号,实际上现有的几种技术实现方式中,并不是服务器端真正主动地推送,而是通过一定的手段营造了一种“实时通信”的假象。

就目前现有的几种技术而言,主要有以下几类:

    1)客户端轮询:传统意义上的短轮询(Short Polling);
    2)服务器端轮询:长轮询(Long Polling);
    3)单向服务器推送:Server-Sent Events(SSE);
    4)全双工通信:WebSocket。

理解短轮询(Short Polling)

短轮询的实现原理:

    1)客户端向服务器端发送一个请求,服务器返回数据,然后客户端根据服务器端返回的数据进行处理;
    2)客户端继续向服务器端发送请求,继续重复以上的步骤,如果不想给服务器端太大的压力,一般情况下会设置一个请求的时间间隔。

使用短轮询的优点:基础不需要额外的开发成本,请求数据,解析数据,作出响应,仅此而已,然后不断重复。

缺点也显而易见:

    1)不断的发送和关闭请求,对服务器的压力会比较大,因为本身开启Http连接就是一件比较耗资源的事情;
    2)轮询的时间间隔不好控制。如果要求的实时性比较高,显然使用短轮询会有明显的短板,如果设置interval的间隔过长,会导致消息延迟,而如果太短,会对服务器产生压力。

长轮询的基本原理:

    1)客户端发送一个请求,服务器会hold住这个请求;
    2)直到监听的内容有改变,才会返回数据,断开连接(或者在一定的时间内,请求还得不到返回,就会因为超时自动断开连接);
    3)客户端继续发送请求,重复以上步骤。

长轮询是基于短轮询上的改进版本:主要是减少了客户端发起Http连接的开销,改成了在服务器端主动地去判断所关心的内容是否变化。

所以其实轮询的本质并没有多大变化,变化的点在于:

    1)对于内容变化的轮询由客户端改成了服务器端(客户端会在连接中断之后,会再次发送请求,对比短轮询来说,大大减少了发起连接的次数);
    2)客户端只会在数据改变时去作相应的改变,对比短轮询来说,并不是全盘接收。

下面是一个原生不用库的实现(这里只是介绍原理),整体的思路是:如果服务器端支持hold住请求的话,那么在一定的时间内会自轮询,然后期间通过比较key值,判断是否返回新数据。即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云的v:weikeyun24咨询

 

以下是具体思路:

    1)客户端第一次会带一个空的key值,这次会立即返回,获取新内容,服务器端将计算出的contentKey返回给客户端;
    2)然后客户端发送第二次请求,带上第一次返回的contentKey作为key值,然后进行下一轮的比较;
    3)如果两次的key值相同,就会hold请求,进行内部轮询,如果期间有新内容或者客户端timeout,就会断开连接;
    4)重复以上步骤。

基于iframe的长轮询模式

这是长轮询技术的另一个种实现方案。

该方案的具体的原理为:

    1)在页面中嵌入一个iframe,地址指向轮询的服务器地址,然后在父页面中放置一个执行函数,比如execute(data);
    2)当服务器有内容改变时,会向iframe发送一个脚本<script>parent.execute(JSON.stringify(data))</script>;
    3)通过发送的脚本,主动执行父页面中的方法,达到推送的效果。

从纯技术的角度讲:上两节介绍的短轮询和长轮询技术,服务器端是无法主动给客户端推送消息的,都是客户端主动去请求服务器端获取最新的数据。

本节要介绍的SSE是一种可以主动从服务端推送消息的技术。

SSE的本质其实就是一个HTTP的长连接,只不过它给客户端发送的不是一次性的数据包,而是一个stream流,格式为text/event-stream。所以客户端不会关闭连接,会一直等着服务器发过来的新的数据流,视频播放就是这样的例子。

简单来说,SSE就是:

    1)SSE 使用 HTTP 协议,现有的服务器软件都支持。WebSocket 是一个独立协议。
    2)SSE 属于轻量级,使用简单;WebSocket 协议相对复杂。
    3)SSE 默认支持断线重连,WebSocket 需要自己实现。
    4)SSE 一般只用来传送文本,二进制数据需要编码后传送,WebSocket 默认支持传送二进制数据。
    5)SSE 支持自定义发送的消息类型。

WebSocket诞生于2008年,在2011年成为国际标准,现在所有的浏览器都已支持。它是一种全新的应用层协议,是专门为web客户端和服务端设计的真正的全双工通信协议,可以类比HTTP协议来了解websocket协议。

它们的不同点:

    1)HTTP的协议标识符是http,WebSocket的是ws;
    2)HTTP请求只能由客户端发起,服务器无法主动向客户端推送消息,而WebSocket可以;
    3)HTTP请求有同源限制,不同源之间通信需要跨域,而WebSocket没有同源限制。
它们的相同点:

    1)都是应用层的通信协议;
    2)默认端口一样,都是80或443;
    3)都可以用于浏览器和服务器间的通信;
    4)都基于TCP协议。

WebSocket技术特征总结下就是:

    1)可双向通信,设计的目的主要是为了减少传统轮询时http连接数量的开销;
    2)建立在TCP协议之上,握手阶段采用 HTTP 协议,因此握手时不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器;
    3)与HTTP兼容性良好,同样可以使用80和443端口;
    4)没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信;
    5)可以发送文本,也可以发送二进制数据;
    6)协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL.

以上是关于网页端IM即时通讯开发:短轮询长轮询SSEWebSocket的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

HTTP协议中的短轮询长轮询长连接和短连接

轮询长轮询comet长连接SSEwebsocket

轮询长轮询comet长连接SSEwebsocket

HTTP协议中的短轮询长轮询长连接和短连接

短连接长连接和短轮询长轮询

长连接短连接短轮询长轮询