深入浅出 SSE：实现服务器向客户端的单向实时通信

文章目录

- - [**1. 引言：什么是实时通信？**](#1. 引言：什么是实时通信？)
  - [**2. SSE 技术详解**](#2. SSE 技术详解)
  - - [**2.1 核心概念**](#2.1 核心概念)
    - [**2.2 通信流程与协议格式**](#2.2 通信流程与协议格式)
  - [**3. SSE 的优缺点**](#3. SSE 的优缺点)
  - - [**3.1 优点**](#3.1 优点)
    - [**3.2 缺点**](#3.2 缺点)
  - [**4. 适用场景**](#4. 适用场景)
  - [**5. 实战代码示例**](#5. 实战代码示例)
  - - [**5.1 服务器端**](#5.1 服务器端)
    - [**5.2 客户端**](#5.2 客户端)
  - [**6. 与 WebSocket 的对比**](#6. 与 WebSocket 的对比)
  - [**7. 总结**](#7. 总结)

1. 引言：什么是实时通信？

在传统的 Web 应用中，客户端（浏览器）主动向服务器发起请求，服务器处理请求后返回响应，然后连接关闭。这种"一问一答"的模式（如 Ajax）对于需要实时获取数据的场景（如实时消息、股票行情、监控报警）来说，效率非常低下。客户端只能通过频繁"轮询"来模拟实时效果，这会给服务器带来巨大压力。

为了解决这个问题，HTML5 引入了一系列实时 Web 技术，其中 SSE 就是一个非常重要且易于使用的标准。

2. SSE 技术详解

2.1 核心概念

SSE 的全称是 Server-Sent Events ，即服务器发送事件。它是一种允许服务器主动向客户端推送数据的 Web 技术。

基于 HTTP：SSE 完全基于标准的 HTTP 协议，无需额外的协议。
单向通信 ：它的核心是服务器到客户端的单向数据流。客户端发起连接，服务器可以随时通过这个连接发送数据。
文本协议：SSE 默认传输的是 UTF-8 编码的文本数据。
长连接：客户端与服务器会建立一个长时间保持的连接，使得服务器可以随时"分块"发送数据。
自动重连：SSE 内置了自动重连机制，当连接意外断开时，浏览器会自动尝试重新连接。

2.2 通信流程与协议格式

为了更直观地理解 SSE 的工作流程，我们可以用下面的流程图来展示：

一个标准的 SSE 数据流不是任意文本，它必须遵循特定的格式。这个流程图中服务器返回的数据格式，具体如下：

服务器响应体示例：

复制代码

event: userConnected
data: {"username": "Alice", "time": "10:30:00"}

data: 这是一条普通消息
data: 这是消息的延续部分

id: 12345
event: chat
data: {"from": "Bob", "text": "Hello, World!"}

: 这是一条注释行，会被客户端忽略

格式规则：

每一行数据由一个字段名 、一个冒号和空格、以及一个字段值组成。
data ：最重要的字段，表示消息的数据内容。如果一条消息有多个 data 行，它们会用换行符连接成一个内容。
event ：可选字段，用于定义事件类型。客户端可以根据不同类型监听不同的事件。如果不指定，默认为 message 事件。
id ：可选字段，用于设置消息的 ID。浏览器在重连时，会在 HTTP 头 Last-Event-ID 中带上最后收到的 ID，服务器可以借此恢复中断期间的消息。
retry：可选字段，用于指定浏览器在连接断开后，重新连接前等待的毫秒数。
消息以两个连续的换行符 \n\n 作为结束标志。

3. SSE 的优缺点

3.1 优点

简单易用 ：基于标准 HTTP，客户端使用 EventSource API，几行代码即可实现，无需引入第三方库。
自动重连：内置重连机制，提高了应用的健壮性。
轻量级：与 WebSocket 相比，协议开销更小，尤其适合简单的文本数据推送。
良好的浏览器支持：现代浏览器（除 IE 外）都提供了原生支持。
与现有基础设施兼容：无需像 WebSocket 那样进行协议升级，更容易通过防火墙和代理。

3.2 缺点

单向通信：最大的限制。客户端无法通过同一个连接向服务器发送数据。如果需要，只能通过额外的 Ajax 请求来完成。
仅支持文本数据：虽然可以通过 Base64 编码传输二进制数据，但效率不高。
最大连接数限制：浏览器对同一个域名下的 HTTP 连接数有限制（通常是 6 个），SSE 会占用一个长连接。
不支持 IE ：任何版本的 Internet Explorer 都不支持 EventSource。

4. 适用场景

SSE 非常适合以下"服务器主动，客户端被动接收"的场景：

实时通知：社交媒体的新消息通知、邮件客户端的新邮件提醒、系统后台的任务完成通知。
实时数据监控：服务器性能监控（CPU、内存）、股票价格实时行情、体育比赛比分直播。
新闻/博文更新：在文章页面实时显示新的评论。
简单的实时聊天：对于不需要复杂双向交互的聊天室，SSE 用于接收消息，Ajax 用于发送消息，是一个简单有效的组合。
数据仪表盘：实时展示业务数据、用户在线统计等。

5. 实战代码示例

下面我们分别用 Node.js 服务器和浏览器客户端来实现一个简单的 SSE 应用。

5.1 服务器端

我们使用 Node.js 和 Express 框架。

javascript 复制代码

// server.js
const express = require('express');
const app = express();

// 静态文件服务，用于托管客户端HTML
app.use(express.static('public'));

// SSE 路由
app.get('/stream', (req, res) => {
  // 1. 设置 SSE 相关的响应头
  res.writeHead(200, {
    'Content-Type': 'text/event-stream',
    'Cache-Control': 'no-cache',
    'Connection': 'keep-alive',
    'Access-Control-Allow-Origin': '*', // 允许跨域
  });

  // 2. 发送一个初始连接成功消息
  res.write('data: 连接已建立，开始接收实时数据...\n\n');

  // 3. 模拟每秒发送一条服务器时间消息
  let messageId = 1;
  const intervalId = setInterval(() => {
    const data = {
      id: messageId++,
      time: new Date().toLocaleTimeString(),
      value: Math.random().toFixed(2)
    };
    
    // 发送一条格式化的 SSE 消息
    // 使用 event 字段定义类型为 'update'
    res.write(`event: update\n`);
    res.write(`id: ${data.id}\n`);
    res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`);
  }, 1000);

  // 4. 当客户端断开连接时，清理定时器
  req.on('close', () => {
    console.log('客户端断开连接');
    clearInterval(intervalId);
    res.end();
  });
});

const PORT = 3000;
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`SSE 服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});

5.2 客户端

创建一个 public/index.html 文件。

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>SSE 客户端演示</title>
</head>
<body>
    <h1>SSE 实时数据流演示</h1>
    <div id="messages"></div>

    <script>
        const messagesContainer = document.getElementById('messages');

        // 1. 创建 EventSource 对象，连接到服务器的 /stream 端点
        const eventSource = new EventSource('http://localhost:3000/stream');

        // 2. 监听默认的 'message' 事件（服务器没有指定 event 字段时触发）
        eventSource.onmessage = function(event) {
            const message = `[Message]: ${event.data}`;
            appendMessage(message);
        };

        // 3. 监听自定义的 'update' 事件（对应服务器端的 `event: update`）
        eventSource.addEventListener('update', function(event) {
            const data = JSON.parse(event.data);
            const message = `[Update #${data.id}] 时间: ${data.time}, 数值: ${data.value}`;
            appendMessage(message);
        });

        // 4. 监听 'open' 事件，连接成功建立时触发
        eventSource.onopen = function(event) {
            console.log('连接已打开');
            appendMessage('*** 连接已成功建立 ***');
        };

        // 5. 监听 'error' 事件
        eventSource.onerror = function(event) {
            console.error('SSE 错误:', event);
            if (eventSource.readyState === EventSource.CLOSED) {
                appendMessage('*** 连接已关闭 ***');
            } else {
                appendMessage('*** 连接发生错误 ***');
            }
        };

        // 工具函数：将消息添加到页面
        function appendMessage(message) {
            const p = document.createElement('p');
            p.textContent = message;
            messagesContainer.appendChild(p);
            // 自动滚动到底部
            messagesContainer.scrollTop = messagesContainer.scrollHeight;
        }
    </script>
</body>
</html>

6. 与 WebSocket 的对比

特性	Server-Sent Events	WebSocket
通信方向	单向 (Server -> Client)	双向 (Full-Duplex)
协议	HTTP (文本)	ws/wss (独立的二进制协议)
复杂度	低，原生 API 简单	高，通常需要库 (如 Socket.IO)
数据格式	文本	文本、二进制数据
自动重连	内置支持	需要手动实现
浏览器支持	良好 (除 IE)	良好 (包括 IE 10+)
适用场景	实时通知、数据流、监控	在线游戏、聊天室、协同编辑

选择建议：

如果你的应用主要是服务器向客户端推送数据 ，而客户端发送的数据很少（可以通过 Ajax），那么 SSE 是更简单、更轻量的选择。
如果你需要频繁的、低延迟的双向通信 （如多人在线游戏、实时协作工具），那么 WebSocket 是唯一正确的选择。

7. 总结

SSE 是一项被低估的 Web 实时通信技术。它凭借其简单性、自动重连能力和基于 HTTP 的天然优势，在特定的应用场景下（尤其是数据推送和通知类应用）表现非常出色。虽然它在双向通信和二进制数据传输上存在短板，但当你只需要服务器向客户端发送数据时，SSE 绝对应该是你的首选方案，它能让你用最少的代码实现最稳定的实时功能。

希望这篇文章能帮助你全面理解并上手使用 SSE 技术。