Web服务器主动推送技术

HTTP协议遵循经典的客户端-服务器模型,客户端发送一个请求,然后等待服务器端的响应,服务器端只能在接收到客户端的请求之后进行响应,不能主动的发送数据到客户端。

客户端想要在不刷新页面的情况下实时获取到服务器端最新的数据,可以通过以下途径:

  1. 轮询
  2. 长轮询
  3. HTTP流
  4. SSE
  5. Web Sockets

1. 轮询

客户端(浏览器)定时向服务器端发送请求,获取最新的数据。可以通过在一个定时器中触发ajax请求来实现:

//每两秒触发一次ajax请求,获取最新的数据
setInterval(function(){
   //do some ajax call here to retrieve latest data
},2000);
 

优点:

实现简单,JS端进行一些更改即可,无需后端服务任何改动

缺点:

轮询的间隔过长,会导致用户不能及时接收到更新的数据;轮询的间隔过短,会导致查询请求过多,增加服务器端的负担

2. 长轮询

长轮询方法实现原理如下:

  1. 客户端发起一个请求到服务器端(http request)
  2. 服务器端一直保持连接打开,直到有数据数据可发送给客户端,再返回这个请求(http response)
  3. 客户端收到服务器端返回的数据后,处理数据,并立马发起一个新的请求
  4. ...
 
//server端示例(nodejs)
var aTargets = [];
app.get('/notification', function(req, res) {
    aTargets.push(res);
  //res.end();  这里不调用res.end(),让http request连接一直存活着
})

//此方法会在有新的数据时调用
onNewNotification : function (data) {
  aTargets.forEach(function(res){
    res.send(data);//当有新的数据时,再调用res.send(data)返回最新的数据,结束一次http请求
  })
}

优点:

  • 可以及时获取到最新的数据
  • 相较于轮询策略,减少了请求数量

缺点:

服务器端要一直保持连接,不能释放,由于一个服务器能够处理的连接数有限,当达到服务器处理的上限的时候,服务器将无法响应新的请求

3. HTTP流

HTTP流区别于轮询和长轮询方法,它在客户端网页的生命周期内,只需要使用一个HTTP连接,也就是只会向服务器发送一个请求,对于这个请求,服务器会保持HTTP连接(不返回response),然后周期性的向浏览器发送数据。

//server端示例(nodejs)
let express = require("express");
let app = express();

app.use(express.static("resources"));
app.get("/httpstream",function(req, res){
    var x = 0;
    res.setHeader('Connection', 'Transfer-Encoding');
  res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8');
  res.setHeader('Transfer-Encoding', 'chunked');//声明数据传输编码为chunked,让浏览器及时处理
    setInterval(function(){
        res.write(x+++"|"); //每隔2s向客户端发送一次数据
    },2000);
});

app.listen(3000);

服务器端接收到请求后,每隔两秒向客户端输出一点文字,但是不会使用res.end()或者res.send()结束当前http请求。

//客户端示例js
var xhr = new XMLHttpRequest();
var received = 0;
var result = "";
xhr.open("get","/httpstream",true);
xhr.onreadystatechange = function () {
  if (xhr.readyState == 3) { //readystate 3 表示正在解析数据
    result = xhr.responseText.substring(received);//截取最新的数据
    received += result.length;
    console.log(result);
  }
}
xhr.send();

随着不断从服务器端接收到数据,客户端的readyState会周期性的变成3responseText包含所有的数据源。通过received来记录之前已经处理过的数据长度,然后在responseText中截取最新的数据。

 

优点:

页面的整个生命周期内,只需要建立一个http连接

缺点:

  • 如果接入的客户端过多,服务器端会因为http连接有限而无法为新的客户端提供服务
  • 客户端接收到的数据流会越来越大,最终可能会引发页面的性能问题

4. SSE

SSE(Server-Sent Events)是基于HTTP实现的一套服务器向客户端发送数据的API。他是针对上面说到的三种方法(轮询,长轮询,HTTP流)的一个标准API实现。

使用SSE API可以创建到服务器端的但相连接,服务器可以通过这个连接发送任意数据。它有以下特点:

  • 断开自动连接
  • 服务器响应的MIME类型必须是text/event-stream
  • 需要浏览器API支持(参考浏览器兼容性)

使用方法如下:

//客户端js
var source = new EventSource(url);
//建立连接时触发
source.onopen = function () {
  //do something here
};
//从服务器端接收到新的事件时触发
source.onmessage = function (event) {
  var data = event.data; //服务器返回的数据存放在event.data中
};
//连接异常时触发
source.onerror = function () {
  //do something here
};

客户端创建一个EventSource对象,绑定到对应的url,然后监听该对象的onmessage事件就可以获取到最新的数据。

//server端示例(nodejs)
let express = require("express");
let app = express();

app.use(express.static("resources"));
app.get("/httpstream",function(req, res){
    var x = 0;
  res.writeHead(200, {
      "Content-Type":"text/event-stream",
      "Cache-Control":"no-cache",
      "Connection":"keep-alive"
    });
  //每个1s往客户端发送一条数据
  setInterval(function(){
      res.write("data: " + x++ + "\n\n");//发送的数据格式必须是"data: <内容>/n/n"
  },1000);
});

app.listen(3000);

5. Web Sockets

不同于SSE,Web Sockets 采用了一套全新的协议(ws/wss)来建立客户端到服务器端的全双工、双向通信连接。

关于web sockets的使用,这篇文章:http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html 已经介绍的非常全面了,我就不再赘述。

优点:

  • 双向通信,实时连接
  • 相较于HTTP请求更加高效(不需要握手,连接始终存在;无需携带头部信息)

缺点:

  • 稳定性和成熟度问题

建议:

在使用的过程中,请根据产品将来的使用环境(支持的浏览器类型、版本),使用场景(双向通信、单向通信)这些点,并结合每一种方法的优缺点去考虑,然后选取对应的策略。

******************转摘:https://www.jianshu.com/p/72372741df5f

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