H5数据推送

前言

众所周知,AJAX的出现是前端快速发展的一个标志,同时也是前后端得以分离的重要基础。作为一个C/S网络的web系统,网络通信在发挥着举足轻重的作用。
大部分的场景下,我们是主动触发AJAX去调取后端数据,但是总有那么些场景是后端数据更新了再推送给前端。
本文则试着和读者一起对这个数据推送的需求进行技术方案的探究。

首先,列一个常用可选的技术清单

  • websocket
  • SSE(Server-Sent Event)
  • 轮询(长轮询)

    数据推送

    数据推送是由服务端选择向客户端发送新数据。
    数据推送
    当数据源有新数据时,服务端能立刻将它发送给一个或多个客户端,而不用等客户端来请求。

数据推送有两种替代方案:无更新方案和数据拉取方案。
无更新方案
数据拉取方案

数据拉取和数据推送的功能目标是一致的:让用户看到最新的数据。但数据推送有一些优势,即更低的延迟。
但是在数据拉取的方式中,权衡会让你很纠结,要缩短延迟就要提高轮询的频次,要节省带宽和连接就要降低轮询的频次。

技术分析

websocket

webSocket是html5新引入的技术,允许后台随时向前端发送文本或者二进制消息,WebSocket是一种全新的协议,不属于http无状态协议,协议名为”ws”,
这意味着一个websocket连接地址会是这样的写法:ws://wilsonliu.cn:8080/webSocketServer。ws不是http,所以传统的web服务器不一定支持,
需要服务器与浏览器同时支持,WebSocket才能正常运行,目前的支持还不普遍,需要特别的web服务器和现代的浏览器。

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// 在这里略去服务端实现,着重于比较客户端。 客户端实现可参考[参考链接2]
var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000"); // 这里新建一个websocket连接,ws此时是一个websocket句柄
ws.onopen = function(){ // 常见的前端事件回调
console.log("握手成功");
};
ws.onmessage = function(e){ // 事件有 open,close,error,message
console.log("信息:" + e.data); // 输出后台返回的信息
};
ws.send("测试")

SSE

SSE 是 HTML5 的 Server-Sent Events缩写,服务器端发送的事件。网页自动获取服务器端的数据更新。
之前网页获取服务器端更新的数据是需要先想服务器发送情况,确定是否有数据变更,然后获取,而SSE是服务器 一旦有数据更新就主动向网页发送数据。

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// 前端
var es = new EventSource("sse.php"); // 建立连接,EventSource只能单向通信,没有send函数
es.addEventListener("message", function(e){ // EventSource有3个事件, open,error,message
console.log(e.data);
},false);
// php
<?php
header("Content-Type: text/event-stream");
while(true){
echo "data:".date("Y-m-d H:i:s")."\n\n";
@ob_flush();@flush(); // 立即将数据返回给客户端,而不是缓冲起来成批发送
sleep(1);
}

轮询

轮询:客户端定时向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。
优点:后端程序编写比较容易。
缺点:请求中有大半是无用,浪费带宽和服务器资源。

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function poll() {
setTimeout(function() {
$.get("/path/to/server", function(data, status) {
console.log(data);
// 发起下一次请求
poll();
});
}, 10000);
}

长轮询:客户端向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后hold住连接,直到有新消息才返回响应信息并关闭连接,客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。
优点:在无消息的情况下不会频繁的请求,耗费资源小。
缺点:服务器hold连接会消耗资源,返回数据顺序无保证,难于管理维护。

SSE与websocket的对比

websocket是一种更为复杂的服务端实现技术,但它是真正的双向传输技术,既能从服务端向客户端推送数据,也能从客户端向服务端推送数据。
websocket和SSE的浏览器支持率差不多。

SSE优势。

  • 既存基础设施优势:不需要添加任何新组件,也不需要新建虚拟机,弄一个新的IP或新的端口号。
  • 服务端更加简洁
  • 文本协议,更方便调试

websocket优势

  • 双向数据流(使用SSE时,一般通过独立的AJAX请求从客户端向服务端传送数据)

参考资料

  1. 知乎:WebSocket 是什么原理?为什么可以实现持久连接?
  2. 细说websocket - php篇
  3. 传统轮询、长轮询、服务器发送事件与WebSocket
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