浅析Web实时通信技术！

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大型网站系统与JAVA中间件实践：

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从Paxos到Zookeeper 分布式一致性原理与实践：

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可伸缩服务架构：框架与中间件：

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Web端即时通讯

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服务器端可以即时地将数据的更新或变化反应到客户端，例如消息即时推送等功能。

但是在Web中，由于浏览器的限制，实现即时通讯需要借助一些方法。

这种限制出现的主要原因是：

• 一般的Web通信都是浏览器先发送请求到服务器，服务器再进行响应完成数据的现实更新。

实现Web端即时通讯方法

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主要有四种方式：短轮询、长轮询、SSE、WebSocket。

四种Web即时通信技术比较

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从兼容性角度考虑：

• 短轮询>长轮询>SSE>WebSocket。

从性能方面考虑:

• WebSocket>SSE>长轮询>短轮询。

短轮询

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轮询是一种客户端定期向服务器发送HTTP请求，服务器实时返回数据给浏览器，用以检查是否有新的数据或更新的方式。

客户端会设置一个固定的时间间隔，不停地向服务器发起HTTP请求，无论是否有新数据返回，都会获取响应。

适用场景

轮询适用于以下几种场景：

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无需实时更新：

• 系统不需要实时获取数据，只需要间歇性地同步，例如股票价格更新或新闻客户端的刷新。

轻量级更新：

• 服务器资源有限，无法承受高并发的长连接。

缺点

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高资源消耗：

• 如果轮询间隔太短，服务器可能会承受大量无效请求。

时效性差：

• 数据的更新不是实时的，而是基于设定的轮询间隔。

长轮询

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长轮询是一种改进的轮询方式。

客户端发出请求后，服务器保持连接（会阻塞请求）直到有新的数据产生才返回响应。

一旦有新数据，服务器响应客户端，并在客户端处理完数据后，客户端立即再次发起请求，维持类似推的效果。

适用场景

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需要近实时数据：

• 应用场景需要快速更新数据，例如聊天系统、通知提醒等。

减少不必要的请求：

• 相比于传统轮询，长轮询能够减少无效请求。

优点

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减少无效请求：

• 只有在有新数据时才会返回响应，避免了传统轮询中的频繁无效请求。

近实时更新：

• 由于服务器只在有新数据时才返回，可以实现准实时的数据同步。

缺点

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长时间保持连接：

• 在某些场景下可能会导致服务器的连接资源被大量占用。

不适合高频更新的场景：

• 如果数据更新频繁，长轮询的频繁重新连接可能反而成为负担。

注意事项

网络超时：

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在长轮询中，客户端的请求会保持较长时间，因此需要确保客户端与服务器的超时设置合适。

负载问题：

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长轮询虽然比普通轮询更节省资源，但对于高并发场景下，服务器的连接数可能很快耗尽，需要合理设计资源管理机制。

• 或者考虑使用WebSocket等更合适的技术。

重连机制：

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无论是普通轮询还是长轮询，都需要设计合理的重连机制，确保客户端在请求失败后能继续请求而不会中断。

SSE

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SSE在服务器和浏览器之间打开了一个单向通道。

服务器响应的不再是一次性的数据包，而是text/event-stream类型的数据流信息。

服务器在数据变更将数据流式传输到客户端。

SSE原理

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SSE允许服务器通过一个持久的HTTP连接，不断向客户端推送更新。

客户端只需要建立一次连接，服务器就可以不断推送数据，而客户端会持续接收数据。

场景：

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适用于单向数据流的应用，例如实时通知、股票价格、社交媒体推送、消息系统等需要频繁数据更新的场景。

优点：

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实现简单，支持自动重连。

缺点：

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浏览器兼容性问题，无法实现双向通信。

模拟一种网络支付场景，使用SSE，该如何实现这个过程呢？

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用户扫码向支付系统（微信、支付宝、苹果）进行支付。

支付完成之后，告知服务端我已经发起支付了（建立SSE连接）。

支付系统告诉服务端，或者客户端将支付凭证传给服务器做校验，这个用户确实支付成功了。

服务端向用户发送消息：你已经支付成功，跳转到支付成功页面。

• 通过SSE连接，由服务器端告知用户客户端浏览器。

模拟服务端:

WebSocket

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WebSocket是一种基于TCP连接上进行全双工通信的协议：

• 全双工：允许数据在两个方向上同时传输。
• 半双工：允许数据在两个方向上传输，但是同一个时间段内只允许一个方向上传输。

WebSocket协议建立在TCP协议的基础上，所以服务器端也容易实现，不同的语言都有支持。

优点：

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低延迟，适用于实时通信。

缺点：

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在某些网络环境下可能受限。

使用SpringBoot实现WebSocket

引入依赖：

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-websocket'

实现类：

Spring配置:

启动与测试:

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执行Main方法启动应用程序。

测试使用WebSocket在线调试工具：coolaf.com/tool/chatte...

结论

在选择服务端通信技术时，应考虑应用的具体需求和场景。

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WebSocket 适合需要高实时性和双向通信的应用。

SSE 适用于简单的单向数据推送。

短轮询和长轮询适用于更新频率不高的场景。

选择合适的技术可以显著提高用户体验和应用性能。