當前位置：首頁 > 编程资源 > 编程问答 >内容正文

编程问答

WEB 实时推送技术总结

發布時間：2024/4/13 编程问答 24 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 WEB 实时推送技术总结小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

前言

隨著 Web 的發展，用戶對于 Web 的實時推送要求也越來越高，比如，工業運行監控、Web 在線通訊、即時報價系統、在線游戲等，都需要將后臺發生的變化主動地、實時地傳送到瀏覽器端，而不需要用戶手動地刷新頁面。本文對過去和現在流行的 Web 實時推送技術進行了比較與總結。

本文完整的源代碼請猛戳Github博客，紙上得來終覺淺，建議大家動手敲敲代碼。

一、雙向通信

HTTP 協議有一個缺陷：通信只能由客戶端發起。舉例來說，我們想了解今天的天氣，只能是客戶端向服務器發出請求，服務器返回查詢結果。HTTP 協議做不到服務器主動向客戶端推送信息。這種單向請求的特點，注定了如果服務器有連續的狀態變化，客戶端要獲知就非常麻煩。在WebSocket協議之前，有三種實現雙向通信的方式：輪詢（polling）、長輪詢（long-polling）和iframe流（streaming）。

1.輪詢（polling）

輪詢是客戶端和服務器之間會一直進行連接，每隔一段時間就詢問一次。其缺點也很明顯：連接數會很多，一個接受，一個發送。而且每次發送請求都會有Http的Header，會很耗流量，也會消耗CPU的利用率。

優點：實現簡單，無需做過多的更改
缺點：輪詢的間隔過長，會導致用戶不能及時接收到更新的數據；輪詢的間隔過短，會導致查詢請求過多，增加服務器端的負擔

// 1.html <div id="clock"></div> <script>let clockDiv = document.getElementById('clock');setInterval(function(){let xhr = new XMLHttpRequest;xhr.open('GET','/clock',true);xhr.onreadystatechange = function(){if(xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200){console.log(xhr.responseText);clockDiv.innerHTML = xhr.responseText;}}xhr.send();},1000); </script> //輪詢服務端 let express = require('express'); let app = express(); app.use(express.static(__dirname)); app.get('/clock',function(req,res){res.end(new Date().toLocaleString()); }); app.listen(8080);

啟動本地服務，打開http://localhost:8080/1.html,得到如下結果：

2.長輪詢（long-polling）

長輪詢是對輪詢的改進版，客戶端發送HTTP給服務器之后，看有沒有新消息，如果沒有新消息，就一直等待。當有新消息的時候，才會返回給客戶端。在某種程度上減小了網絡帶寬和CPU利用率等問題。由于http數據包的頭部數據量往往很大（通常有400多個字節），但是真正被服務器需要的數據卻很少（有時只有10個字節左右），這樣的數據包在網絡上周期性的傳輸，難免對網絡帶寬是一種浪費。

優點：比 Polling 做了優化，有較好的時效性
缺點：保持連接會消耗資源; 服務器沒有返回有效數據，程序超時。

// 2.html 服務端代碼同上 <div id="clock"></div> <script> let clockDiv = document.getElementById('clock') function send() {let xhr = new XMLHttpRequest()xhr.open('GET', '/clock', true)xhr.timeout = 2000 // 超時時間，單位是毫秒xhr.onreadystatechange = function() {if (xhr.readyState == 4) {if (xhr.status == 200) {//如果返回成功了，則顯示結果clockDiv.innerHTML = xhr.responseText}send() //不管成功還是失敗都會發下一次請求}}xhr.ontimeout = function() {send()}xhr.send() } send() </script>

3.iframe流（streaming）

iframe流方式是在頁面中插入一個隱藏的iframe，利用其src屬性在服務器和客戶端之間創建一條長連接，服務器向iframe傳輸數據（通常是HTML，內有負責插入信息的javascript），來實時更新頁面。

優點：消息能夠實時到達；瀏覽器兼容好
缺點：服務器維護一個長連接會增加開銷；IE、chrome、Firefox會顯示加載沒有完成，圖標會不停旋轉。

// 3.html <body><div id="clock"></div><iframe src="/clock" style="display:none"></iframe> </body> //iframe流 let express = require('express') let app = express() app.use(express.static(__dirname)) app.get('/clock', function(req, res) {setInterval(function() {let date = new Date().toLocaleString()res.write(`<script type="text/javascript">parent.document.getElementById('clock').innerHTML = "${date}";//改變父窗口dom元素</script>`)}, 1000) }) app.listen(8080)

啟動本地服務，打開http://localhost:8080/3.html,得到如下結果：

上述代碼中，客戶端只請求一次，然而服務端卻是源源不斷向客戶端發送數據，這樣服務器維護一個長連接會增加開銷。

以上我們介紹了三種實時推送技術，然而各自的缺點很明顯，使用起來并不理想，接下來我們著重介紹另一種技術--websocket,它是比較理想的雙向通信技術。

?

二、WebSocket

1.什么是websocket

WebSocket是一種全新的協議，隨著HTML5草案的不斷完善，越來越多的現代瀏覽器開始全面支持WebSocket技術了，它將TCP的Socket（套接字）應用在了webpage上，從而使通信雙方建立起一個保持在活動狀態連接通道。

一旦Web服務器與客戶端之間建立起WebSocket協議的通信連接，之后所有的通信都依靠這個專用協議進行。通信過程中可互相發送JSON、XML、HTML或圖片等任意格式的數據。由于是建立在HTTP基礎上的協議，因此連接的發起方仍是客戶端，而一旦確立WebSocket通信連接，不論服務器還是客戶端，任意一方都可直接向對方發送報文。

初次接觸 WebSocket 的人，都會問同樣的問題：我們已經有了 HTTP 協議，為什么還需要另一個協議？

2.HTTP的局限性

HTTP是半雙工協議，也就是說，在同一時刻數據只能單向流動，客戶端向服務器發送請求(單向的)，然后服務器響應請求(單向的)。
服務器不能主動推送數據給瀏覽器。這就會導致一些高級功能難以實現，諸如聊天室場景就沒法實現。

3.WebSocket的特點

支持雙向通信，實時性更強
可以發送文本，也可以發送二進制數據
減少通信量：只要建立起WebSocket連接，就希望一直保持連接狀態。和HTTP相比，不但每次連接時的總開銷減少，而且由于WebSocket的首部信息很小，通信量也相應減少了

相對于傳統的HTTP每次請求-應答都需要客戶端與服務端建立連接的模式，WebSocket是類似Socket的TCP長連接的通訊模式，一旦WebSocket連接建立后，后續數據都以幀序列的形式傳輸。在客戶端斷開WebSocket連接或Server端斷掉連接前，不需要客戶端和服務端重新發起連接請求。在海量并發和客戶端與服務器交互負載流量大的情況下，極大的節省了網絡帶寬資源的消耗，有明顯的性能優勢，且客戶端發送和接受消息是在同一個持久連接上發起，實時性優勢明顯。

接下來我看下websocket如何實現客戶端與服務端雙向通信：

// websocket.html <div id="clock"></div> <script> let clockDiv = document.getElementById('clock') let socket = new WebSocket('ws://localhost:9999') //當連接成功之后就會執行回調函數 socket.onopen = function() {console.log('客戶端連接成功')//再向服務器發送一個消息socket.send('hello') //客戶端發的消息內容為hello } //綁定事件是用加屬性的方式 socket.onmessage = function(event) {clockDiv.innerHTML = event.dataconsole.log('收到服務器端的響應', event.data) } </script> // websocket.js let express = require('express') let app = express() app.use(express.static(__dirname)) //http服務器 app.listen(3000) let WebSocketServer = require('ws').Server //用ws模塊啟動一個websocket服務器,監聽了9999端口 let wsServer = new WebSocketServer({ port: 9999 }) //監聽客戶端的連接請求當客戶端連接服務器的時候，就會觸發connection事件 //socket代表一個客戶端,不是所有客戶端共享的，而是每個客戶端都有一個socket wsServer.on('connection', function(socket) {//每一個socket都有一個唯一的ID屬性console.log(socket)console.log('客戶端連接成功')//監聽對方發過來的消息socket.on('message', function(message) {console.log('接收到客戶端的消息', message)socket.send('服務器回應:' + message)}) })

啟動本地服務，打開http://localhost:3000/websocket.html,得到如下結果：

?

三、Web 實時推送技術的比較

綜上所述：Websocket協議不僅解決了HTTP協議中服務端的被動性，即通信只能由客戶端發起，也解決了數據同步有延遲的問題，同時還帶來了明顯的性能優勢，所以websocket
是Web 實時推送技術的比較理想的方案，但如果要兼容低版本瀏覽器，可以考慮用輪詢來實現。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的WEB 实时推送技术总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。