一、引言
目前大模型逐字逐字流式输出的模式,一个重要因素是因为大模型思考和推理需要时间,为了缓解用户 "等完整输出" 的焦虑,而在用户体验上做出的优化。
在数字化与智能化深度融合的今天,已经不仅是AI对话、代码生成需要流式输出,实时音视频、物联网数据流等应用也对低延迟、高稳定的流式传输提出了严苛要求。而这一切的背后,都绕不开底层传输技术的支撑,也正是本文要深入对比分析的内容。
现代应用已不再满足于 "单次请求 - 响应" 的静态数据交互,而是对 "持续、高效、低延迟的数据流传输"(即流式传输)提出迫切需求。传统 HTTP 请求 - 响应模式的固有局限性被进一步放大,而两类差异化技术 ------"非流式的模拟实时方案" 与 "原生支持流式的传输技术",共同构成了流式传输需求下的技术选择谱系。
从技术演进历程来看,流式传输的发展始终围绕 "突破非流式瓶颈、优化数据流连续性" 展开:
- 非流式技术的过渡阶段:早期为模拟 "准实时" 效果,短轮询(客户端高频主动请求)、长轮询(客户端发起请求后保持连接至数据返回)成为临时方案,但二者均不具备 "持续数据流传输" 能力 ------ 短轮询存在高频空请求导致的带宽浪费,长轮询虽减少请求次数,却仍以 "单次连接 - 单次数据返回" 为核心,无法实现数据的流式推送,本质属于 "伪流式" 过渡方案;
- 原生流式技术的奠基阶段:随着 HTML5 标准落地,WebSocket(全双工原生流式,支持客户端与服务器双向持续传输)、Server-Sent Events(SSE,服务端单向原生流式,专注服务器向客户端持续推送)成为首批原生支持流式传输的技术,打破了 "请求触发响应" 的桎梏,奠定了流式传输的技术基础;
- 流式技术的细分与优化阶段:HTTP/2、HTTP/3 的普及推动了 Streamable HTTP 的发展,通过多路复用、二进制帧等特性优化流式传输效率,实现 "基于 HTTP 协议的高效数据流拆分与传输";物联网场景的爆发催生了 MQTT(轻量级发布 / 订阅式流式协议,适配低带宽、弱网环境下的设备数据流);跨语言、跨平台的服务通信需求则让 gRPC-Web(基于 HTTP/2 的流式 RPC 技术,支持客户端与服务端的流式调用)成为分布式系统中的重要选择。
2025 年,HTTP/3 的全面普及与 WebTransport 等新技术的补充,进一步丰富了流式传输的技术生态。本文将对短轮询、长轮询、WebSocket、Server-Sent Events (SSE)、Streamable HTTP、MQTT和gRPC-Web等七种数据传输技术,从延迟、带宽效率、实现复杂度、浏览器兼容性等维度进行对比,为不同场景下的技术选型提供参考。
二、短 轮询 技术详解
2.1 技术原理与工作机制
短轮询是最基础的数据传输技术,它基于传统的HTTP请求-响应模式,核心思想是客户端周期性地向服务器发送HTTP请求,询问是否有新数据。若有新数据,服务器返回响应;若无新数据,服务器也会立即返回空响应。
短 轮询 的工作流程:
-
客户端向服务器发送HTTP请求
-
服务器立即返回响应(无论是否有新数据)
-
客户端收到响应后,等待一段时间(通常是固定的间隔)
-
客户端再次发送请求,重复上述过程
这种技术的核心特点是简单直接,不需要特殊的服务器或客户端支持。
2.2 优劣势分析
优势:
-
实现简单:客户端和服务器逻辑都非常简单
-
兼容性 好:支持所有浏览器和HTTP服务器
-
无需特殊配置:不需要修改现有网络架构
-
易于调试:可以通过浏览器开发者工具直接查看请求和响应
-
对服务器压力可控:通过调整轮询间隔,可以控制服务器负载
劣势:
-
延迟高:数据更新的实时性取决于轮询间隔,平均响应延迟通常在300-500ms之间
-
资源浪费:即使没有新数据,客户端仍会定期发送请求
-
服务器负载高:在高并发场景下,大量无效请求会增加服务器压力
-
带宽消耗大:每个请求都包含完整的HTTP头,造成带宽浪费
-
电池消耗:在移动设备上,频繁的网络请求会快速消耗电池电量
2.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 实时性要求不高的场景(如非实时通知、数据更新频率低等)
- 简单的状态查询(如在线状态检测)
- 对服务器负载不敏感的小流量应用
- 需要兼容老旧浏览器的场景
典型案例:
- 简单的状态更新提示(如邮件提醒)
- 低频数据展示(如内部管理系统中的通知)
- 监控系统的状态更新(如服务器负载监控)
2.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 平均延迟 | 300-500ms | 取决于轮询间隔 |
| 资源消耗 | 低 | 每次请求资源消耗小,但频繁请求累计消耗大 |
| 带宽利用率 | 低 | HTTP头占比较大 |
| 实现复杂度 | 极低 | 只需基本的HTTP请求/响应处理 |
| 最大并发连接 | 高 | 取决于服务器配置 |
| 实时性 | 低 | 非真正的实时通信 |
三、长 轮询 技术详解
3.1 技术原理与工作机制
长轮询是对短轮询的改进,它通过延长服务器响应时间来减少不必要的请求次数。其核心思想是客户端发送HTTP请求后,服务器不立即返回响应,而是保持连接打开,直到有新数据或超时后才返回响应。客户端收到响应后立即发送下一个长轮询请求,形成"持续等待-即时响应"的循环。
长 轮询 的工作流程:
-
客户端向服务器发送HTTP请求
-
服务器接收请求后,如果没有新数据,将连接保持打开状态
-
当有新数据到达或连接超时时,服务器返回响应
-
客户端收到响应后,立即发送新的请求,重复上述过程
这种技术在保持简单实现的同时,显著降低了轮询的频率和延迟。
3.2 优劣势分析
优势:
-
实时性优于短 轮询:延迟取决于数据产生时间,而非固定轮询间隔
-
减少无效请求:相比短轮询,服务器在没有数据时不会立即响应
-
实现相对简单:不需要特殊的协议支持,基于标准HTTP
-
兼容性 好:支持所有浏览器和HTTP服务器,兼容性良好
-
资源利用率高于短 轮询:减少了请求数量和带宽消耗
劣势:
-
服务器资源消耗高:长时间保持连接会占用服务器资源
-
可能超时:网络波动或服务器负载高时,连接可能会超时
-
实现复杂度高于短 轮询:需要处理连接超时和重试逻辑
-
不支持真正的双向通信:客户端仍需主动发起请求
-
对代理服务器不友好:某些代理服务器可能会断开长时间保持的连接
3.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 实时性要求较高但不需要双向通信的场景
- 服务器资源相对充足的应用
- 需要兼容各种网络环境的应用
- 不能使用WebSocket等新技术的环境
典型案例:
- 早期的Web版股票行情系统
- 简单的即时通讯应用(如内部沟通工具)
- 物流信息的实时跟踪系统
3.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 平均延迟 | 100-200ms | 低于短轮询,但仍有一定延迟 |
| 资源消耗 | 中等 | 连接保持需要一定资源 |
| 带宽利用率 | 中等 | 比短轮询高,但仍有HTTP头开销 |
| 实现复杂度 | 中低 | 需要处理连接超时和重试 |
| 最大并发连接 | 中 | 受服务器连接数限制 |
| 实时性 | 中等 | 比短轮询好,但仍非真正实时 |
四、WebSocket技术详解
4.1 技术原理与工作机制
WebSocket是HTML5定义的一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议,允许客户端和服务器之间进行实时的双向通信。它的核心特点是在建立初始连接后,允许数据在客户端和服务器之间双向传输,而无需客户端频繁发起请求。
WebSocket的工作流程主要分为三个阶段:
- 握手阶段 客户端通过HTTP/HTTPS发送一个特殊的请求,请求升级到WebSocket协议:
makefile
GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
服务器如果支持WebSocket协议,将返回101状态码,表示协议切换成功:
makefile
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
- 数据传输阶段
一旦连接建立,客户端和服务器可以随时相互发送数据帧。数据帧可以是文本或二进制格式,这使得WebSocket非常灵活,适用于多种数据类型。
- 连接关闭阶段
当一方决定关闭连接时,会发送一个关闭帧,另一方确认后连接终止。
4.2 优劣势分析
优势:
-
全双工通信:客户端和服务器可以同时发送和接收数据,实现真正的实时双向通信
-
低延迟:一旦连接建立,数据传输几乎没有延迟,适合高频实时场景
-
二进制数据支持:直接支持二进制数据传输,适用于多媒体和文件传输
-
协议效率高:相比HTTP请求-响应模式,数据包开销更小,传输效率更高
-
持久连接:一次连接可以传输多次数据,减少了频繁握手带来的开销
-
压缩支持:可以结合压缩算法进一步减少数据传输量
劣势:
-
连接管理复杂:需要处理心跳检测、断线重连、负载均衡等复杂逻辑
-
代理/防火墙 兼容性 问题:某些企业网络环境可能会阻止WebSocket连接
- 资源占用大:每个WebSocket连接都需要服务器维护一定的资源(如线程、内存等)
-
连接保持成本高:长时间保持连接会占用服务器资源
-
浏览器 兼容性 限制:虽然现代浏览器都支持,但旧版浏览器可能不支持
-
安全考虑:需要额外的安全措施,如WSS加密
4.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 需要双向实时通信的Web应用(如在线聊天、多人游戏)
- 实时协作工具(如白板、文档协作)
- 实时数据可视化(如监控仪表盘)
- 金融交易平台(如股票交易、加密货币交易)
- 实时监控系统(服务器性能监控、物联网设备状态监控)
典型案例:
- 微信网页版聊天功能
- 在线多人游戏(如棋牌游戏、休闲小游戏)
- 实时协作设计工具
- 金融市场实时交易系统
4.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 平均延迟 | 50-100ms | 远低于轮询技术 |
| 资源消耗 | 高 | 每个连接需要保持一定资源 |
| 带宽利用率 | 高 | 协议开销小,数据传输效率高 |
| 实现复杂度 | 高 | 需要专门的WebSocket库和服务器支持 |
| 最大并发连接 | 中 | 受服务器内存和配置限制 |
| 实时性 | 高 | 接近实时的通信体验 |
五、Server-Sent Events (SSE)技术详解
5.1 技术原理与工作机制
Server-Sent Events (SSE)是一种基于HTTP长连接的单向通信技术,允许服务器主动向客户端推送数据。与WebSocket不同,SSE仅支持服务器到客户端的单向通信,适合于大多数推送场景。
SSE的工作流程:
- 连接建立
客户端向服务器发送一个HTTP请求,请求头中包含Accept: text/event-stream,表示期望接收事件流数据:
vbnet
GET /stream HTTP/1.1
Host: example.com
Accept: text/event-stream
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
- 服务器响应
服务器返回200 OK状态码,并设置Content-Type: text/event-stream,表示返回的是事件流数据:
yaml
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/event-stream
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
- 数据传输
服务器持续向客户端发送数据,数据格式为文本流,每个事件以data:开头,后跟具体数据:
vbnet
data: {"price": 1499}\n\n
id: 42\n
event: stockUpdate \n
data: {"symbol": "TSLA"}\n\n
- 连接维护
SSE使用三种机制确保连接可靠性:
-
自动重连:浏览器内置重试逻辑(默认3秒间隔)
-
事件ID追踪 :通过
Last-Event-ID头实现消息连续性 -
心跳维持:通过注释行保持连接活性
5.2 优劣势分析
优势:
-
简单实现:基于HTTP协议,实现和维护成本低,学习曲线平缓
-
自动重连:浏览器内置了断线重连机制
-
轻量级:相比WebSocket,SSE的协议开销更小,建立连接的成本更低
-
文本数据传输:支持UTF-8编码的文本数据,便于处理
-
浏览器原生支持:现代浏览器都原生支持SSE API
- 与HTTP/2协同工作:SSE与HTTP/2完美兼容,可利用HTTP/2的多路复用和头部压缩特性
劣势:
-
单向通信:只支持服务器向客户端发送数据,客户端不能主动向服务器发送数据
-
数据大小限制:某些浏览器对单次发送的数据大小有限制
-
代理 兼容性 问题:某些代理服务器可能会缓存或断开SSE连接
-
浏览器 兼容性:IE浏览器完全不支持SSE
-
无法传输二进制数据:只能传输UTF-8编码的文本数据
5.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 实时通知系统(如新闻推送、社交媒体更新、系统告警)
- 流式数据展示(如股票行情、体育比分等需要持续更新的数据)
- 进度跟踪(文件上传/下载进度、长时间任务执行进度)
- 日志监控(服务器日志实时显示在监控页面)
- AI聊天机器人(如ChatGPT的流式输出)
典型案例:
- 某电商平台的订单状态更新功能使用SSE技术,替代传统的轮询方式,节省了70%的流量消耗
- ChatGPT使用SSE实现"打字机"效果,让回答一句句"蹦"出来
5.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 平均延迟 | 100-200ms | 与长轮询相当 |
| 资源消耗 | 低 | 比WebSocket消耗少 |
| 带宽利用率 | 中等 | 比WebSocket略高 |
| 实现复杂度 | 低 | 比WebSocket简单得多 |
| 最大并发连接 | 高 | 比WebSocket支持更多并发连接 |
| 实时性 | 中等 | 与长轮询相当 |
六、Streamable HTTP技术详解
6.1 技术原理与工作机制
Streamable HTTP是2025年初引入的一种新型数据传输技术,主要作为MCP(Model Context Protocol)协议的传输机制。它是对HTTP协议原生流式传输能力的创新应用,旨在提供更高效、更灵活的实时通信解决方案。
Streamable HTTP的核心思想是提供一个统一的HTTP端点,同时支持POST和GET方法:
- POST方法:用于客户端向服务器发送请求和接收响应
- GET方法(可选):用于建立SSE流,接收服务器实时推送的消息
与传统HTTP+SSE不同,Streamable HTTP不要求维护单独的初始化连接和消息端点,简化了协议设计并提高了可靠性。
Streamable HTTP的核心特性包括:
-
多路复用:在单个连接上可以传输多个独立的数据流
-
请求优先级:可以为不同的请求设置优先级
-
二进制帧:使用二进制格式传输数据,提高效率
-
头部压缩:使用HPACK算法压缩HTTP头部,减少带宽消耗
Streamable HTTP的工作流程:
- 客户端和服务器建立HTTP/2或HTTP/3连接
- 客户端发送请求,服务器可以立即开始发送响应数据
- 服务器可以分块发送数据,客户端可以流式处理数据
- 连接保持打开状态,直到所有数据传输完成或连接关闭
6.2 优劣势分析
优势:
-
高性能:多路复用和二进制帧格式大大提高了传输效率
-
低延迟:请求和响应可以并行处理,减少了队头阻塞
-
头部压缩:HTTP头部压缩显著减少了带宽消耗
-
请求优先级:可以优化关键资源的加载顺序
-
与现有HTTP生态兼容:可以利用现有的HTTP工具和基础设施
劣势:
-
浏览器 兼容性:需要现代浏览器支持(Chrome 40+、Firefox 36+等)
-
服务器要求:需要服务器支持HTTP/2或HTTP/3协议
-
实现复杂度:相比传统HTTP,实现更加复杂
-
调试困难:二进制格式和多路复用使得调试更加困难
-
代理服务器 兼容性:某些代理服务器可能不支持HTTP/2或HTTP/3
6.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 实时视频和音频流传输
- 大型文件上传和下载
- 需要传输大量小文件的Web应用
- 实时数据分析和可视化
- 需要低延迟的API调用
典型案例:
- YouTube、Netflix等视频流平台使用HTTP/2优化视频加载
- 大型软件的分块下载和更新
- 实时音视频会议系统
- 金融数据的实时流式传输
- 云存储服务的文件上传下载
6.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 平均延迟 | 75ms (100并发) | 低延迟,适合实时应用 |
| 资源消耗 | 极低 (5KB/请求) | 高效的资源利用 |
| 带宽利用率 | 高 | 头部压缩和二进制格式提高效率 |
| 实现复杂度 | 高 | 需要HTTP/2或HTTP/3支持 |
| 最大并发连接 | 极高 | 多路复用支持大量并发请求 |
| 实时性 | 高 | 适合实时数据传输 |
七、 MQTT 技术详解
7.1 技术原理与工作机制
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是一种专为物联网设备设计的轻量级发布-订阅消息协议,在低带宽、高延迟或不稳定的网络环境中表现出色。它基于TCP/IP协议,通过Broker(消息代理)进行消息分发。
MQTT 的核心特性包括:
-
发布/订阅模型:消息通过主题(Topic)进行发布和订阅
-
服务质量等级( QoS ) :支持三种不同的消息可靠性级别
-
轻量级:协议头最小仅2字节,适合资源受限设备
-
会话保持:支持持久会话,确保消息不会丢失
-
心跳机制:通过定期心跳包保持连接活跃
MQTT 的工作流程:
- 客户端(发布者或订阅者)连接到MQTT Broker
- 订阅者订阅感兴趣的主题
- 发布者向特定主题发布消息
- Broker将消息分发给所有订阅该主题的客户端
7.2 优劣势分析
优势:
-
极低的协议开销:协议头最小仅2字节,适合资源受限的IoT设备
-
低功耗设计:心跳机制和持久会话支持长时间运行在电池供电设备上
-
灵活的服务质量:通过QoS机制确保消息传递的可靠性
-
支持多种网络环境:在不稳定网络中表现良好,适合物联网场景
-
消息可靠性:通过QoS机制确保消息传递的可靠性
-
扩展性强:支持大量设备连接和高并发消息传输
劣势:
-
需要Broker支持:增加系统复杂度,需要维护Broker服务(如EMQX、HiveMQ)
-
浏览器支持有限:原生不支持浏览器,需要通过WebSocket桥接(MQTT over WebSocket)
-
非HTTP协议:与现有 Web 基础设施兼容性较差,需要特殊配置
-
学习曲线 较陡:需要理解发布/订阅模型和QoS机制
-
安全配置要求高:默认不加密,需要手动开启TLS/SSL等安全措施
7.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 物联网设备通信(如智能家居设备、工业传感器)
- 移动应用推送(作为推送通知的底层协议)
- 实时监控系统(远程监控设备状态和环境数据)
- 边缘计算场景(本地网关聚合多个设备数据)
- 大规模设备部署(对流量成本敏感的场景)
典型案例:
- 智能家居系统中,温湿度传感器通过MQTT上报数据,手机App通过MQTT控制智能设备
- 工业物联网中,工厂PLC设备通过MQTT实时传输运行状态至 SCADA 系统
- 农业监测系统中,土壤湿度传感器通过MQTT上传数据,网关汇总后批量上传至云端
7.4 性能指标
| 指标 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 协议头大小 | 2-4字节 | 比 HTTP小得多 |
| 平均延迟 | 50-150ms | 与网络环境和QoS设置有关 |
| 最大并发连接数 | 百万级 | 取决于Broker的性能 |
| 数据传输效率 | 极高 | 二进制格式,协议开销小 |
| 资源消耗 | 低 | 适合嵌入式设备和低功耗场景 |
| 电池寿命影响 | 小 | 心跳机制优化,减少电量消耗 |
| 支持的QoS级别 | 3 级 | QoS 0、1、2,满足不同可靠性需求 |
八、gRPC-Web技术详解
8.1 技术原理与工作机制
gRPC-Web是一个JavaScript客户端库,使Web应用程序能够直接与后端gRPC服务进行通信,而无需HTTP服务器充当中介。它允许通过使用.proto 文件定义客户端和服务器端数据类型和服务接口,构建真正的端到端gRPC应用程序体系结构。
gRPC-Web的核心特性包括:
-
强类型接口:使用.proto文件定义接口,自动生成客户端代码
-
二进制数据传输:使用Protocol Buffers二进制格式,比JSON更小更快
-
支持流式通信:支持客户端流式、服务器流式和双向流式通信
-
跨语言支持:客户端和服务器可以使用不同的编程语言实现
-
高性能:相比REST API,gRPC-Web具有更低的延迟和更高的吞吐量
gRPC-Web的工作流程:
- 使用.proto文件定义服务接口和数据类型
- 使用protoc工具生成客户端JavaScript代码
- 客户端通过gRPC-Web库直接调用gRPC服务
- 数据通过HTTP/1.1或HTTP/2传输,支持流式通信
8.2 优劣势分析
优势:
-
高性能:相比REST API,gRPC-Web具有更低的延迟和更高的吞吐量
-
强类型接口:编译期校验接口,避免REST常见的字段类型不匹配错误
-
二进制传输:使用Protocol Buffers二进制格式,比JSON小3-10倍,解析速度快2-10倍
-
支持流式通信:原生支持流式传输,适合实时数据场景
-
减少开发工作量:自动生成客户端和服务器代码,减少样板代码
-
跨语言一致性:客户端和服务器使用相同的接口定义,确保一致性
劣势:
-
学习曲线 陡:需要学习Protobuf语法和gRPC概念
-
浏览器 兼容性:需要gRPC-Web库支持,不是所有浏览器都原生支持
-
调试困难:二进制数据难以直接查看和调试
-
集成复杂性:需要与现有REST API集成时增加复杂性
-
工具链依赖:依赖protoc等工具生成代码
-
消息大小限制:默认配置存在4MB消息大小限制,大数据传输可能受限
8.3 适用场景与应用案例
适用场景:
- 微服务内部通信(特别是对性能要求高的场景)
- 金融交易系统(高频股票交易指令需要低延迟)
- 实时数据分析(需要处理大量数据并实时展示)
- 跨语言服务集成(不同语言编写的服务之间通信)
- 需要严格接口定义的企业级应用
典型案例:
- Netflix 将推荐服务的通信从REST换成gRPC后,平均延迟从167ms降到42ms,带宽消耗减少68%
- 某电商平台将内部服务通信从REST迁移到gRPC,QPS从3k提升到18k,提升500%
- 金融交易系统使用gRPC实现8ms延迟的交易指令传输,比REST快20倍
8.4 性能指标
| 指标 | REST ( JSON ) | gRPC-Web (Protobuf) | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 平均延迟 | 15ms | 8ms | 46.7% |
| 吞吐量 | 5000QPS | 12000QPS | 140% |
| 网络带宽消耗 | 1.2MB/s | 380KB/s | 315% |
| CPU利用率 | 38% | 12% | 216% |
| 数据大小 | 较大 | 小3-10倍 | - |
| 解析速度 | 较慢 | 快2-10倍 | - |
九、七大技术的全面对比分析
9.1 核心指标对比
| 技术特性 | 短 轮询 | 长 轮询 | WebSocket | SSE | Streamable HTTP | MQTT | gRPC-Web |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 通信方向 | 单向 | 单向 | 双向 | 单向 | 双向/单向 | 双向 | 双向 |
| 协议基础 | HTTP | HTTP | WS/WSS | HTTP | HTTP | MQTT | HTTP/2 |
| 数据格式 | 文本 | 文本 | 文本/二进制 | 文本 | 文本/二进制 | 二进制 | 二进制 |
| 连接方式 | 每次请求新建 | 保持连接 | 一次握手 | 一次请求 | 标准HTTP请求 | TCP连接 | HTTP请求 |
| 平均延迟 | 300-500ms | 100-200ms | 50-100ms | 100-200ms | 75ms (100并发) | 50-150ms | 8-15ms |
| 高并发延迟 | 线性增长 | 线性增长 | 稳定 | 指数增长 | 稳定 (7.5ms@1000并发) | 稳定 | 稳定 |
| 浏览器支持 | 100% | 100% | 97.33% | 93.7% | 现代浏览器 | 需WebSocket桥接 | 现代浏览器 |
| 服务器资源消耗 | 低 | 中等 | 高 | 低 | 极低 | 中等 | 高 |
| 协议开销 | 高 | 中高 | 低 | 中 | 低 | 极低 | 低 |
| 实现复杂度 | 低 | 中低 | 高 | 中 | 高 | 中 | 高 |
| 双向通信 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 不支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 自动重连 | 需手动实现 | 需手动实现 | 需手动实现 | 浏览器内置 | 需手动实现 | 需手动实现 | 需手动实现 |
| 流支持 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
9.2 资源消耗对比
| 技术 选型 | 每个连接 内存 消耗 | 最大并发连接数 | 连接建立成本 | 带宽利用率 |
|---|---|---|---|---|
| 短 轮询 | 低 | 高 | 高 | 低 |
| 长 轮询 | 中等 | 中 | 中 | 中 |
| WebSocket | 高 (约5MB) | 中 | 低 | 高 |
| SSE | 低 (约 2MB) | 高 | 低 | 中 |
| Streamable HTTP | 极低 (5KB/请求) | 极高 | 低 | 高 |
| MQTT | 低 | 极高 | 低 | 极高 |
| gRPC-Web | 高 | 中 | 中 | 高 |
9.3 延迟与 吞吐量 对比
| 技术 选型 | 平均延迟 ( ms ) | 吞吐量 ( QPS ) | 数据传输效率 | 高并发表现 |
|---|---|---|---|---|
| 短 轮询 | 300-500 | 低 | 低 | 差 |
| 长 轮询 | 100-200 | 中等 | 中等 | 中等 |
| WebSocket | 50-100 | 高 | 高 | 好 |
| SSE | 100-200 | 中等 | 中等 | 差 (高并发延迟飙升) |
| Streamable HTTP | 75 (100 并发) | 高 | 高 | 极好 |
| MQTT | 50-150 | 极高 | 极高 | 好 |
| gRPC-Web | 8-15 | 极高 | 极高 | 极好 |
9.4 浏览器 兼容性 对比
| 技术 选型 | 现代浏览器支持 | IE 支持 | 移动端支持 | 兼容性 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 短 轮询 | 100% | 全支持 | 全支持 | 无兼容性问题 |
| 长 轮询 | 100% | 全支持 | 全支持 | 无兼容性问题 |
| WebSocket | 97.33% | IE10+ | 全支持 | 微信小程序需适配 |
| SSE | 93.7% | 不支持 | iOS15+受限 | IE完全不支持 |
| Streamable HTTP | 逐渐提升 | 不支持 | 部分支持 | 依赖现代浏览器特性 |
| MQTT | 需WebSocket桥接 | 需WebSocket桥接 | 需WebSocket桥接 | 原生不支持浏览器 |
| gRPC-Web | 现代浏览器 | 有限 | 支持 | 需要客户端库支持 |
十、未来趋势与技术展望
10.1 HTTP/3对实时传输的影响
HTTP/3(基于QUIC协议)的普及正在改变实时数据传输的格局:
-
0- RTT 连接建立:显著降低首次连接延迟
-
连接迁移:设备在不同网络间切换时,连接可以无缝迁移
-
前向纠错:在高丢包环境下仍能保持较高的传输可靠性
-
多路复用:客户端和服务器可以使用不同的编程语言实现
-
高性能:彻底解决TCP的队头阻塞问题
HTTP/3对SSE和WebSocket的性能提升尤为明显。在HTTP/3环境下,SSE可以实现更快的连接建立、更低的延迟和更高的可靠性,特别适合在弱网环境下使用。
10.2 WebTransport的崛起
WebTransport是一种新兴的实时数据传输协议,在2025年已开始在部分浏览器中支持。它提供了比WebSocket更高效的传输能力,主要特点包括:
-
多路复用流:支持在单个连接中传输多个独立的流,每个流可以有不同的可靠性要求
-
无连接语义:基于HTTP/3的QUIC协议,支持0-RTT和连接迁移
-
灵活的可靠性选项:可以为不同的数据选择不同的可靠性级别
-
浏览器 API:提供简单的JavaScript API,便于开发者使用
WebTransport 的出现可能会对 WebSocket 形成挑战,但在短期内,WebSocket 仍将是主流的实时数据传输技术,WebTransport 将在特定场景(如游戏、实时媒体传输)中发挥优势。
10.3 边缘计算与实时传输
边缘计算的普及对实时数据传输提出了新的要求和机遇:
-
低延迟 需求:边缘节点更接近终端设备,需要毫秒级的响应速度
-
带宽优化:边缘节点可以缓存和处理数据,减少不必要的长距离数据传输
-
分布式架构:实时数据传输技术需要适应分布式边缘架构
-
浏览器 API:提供简单的JavaScript API,便于开发者使用
Streamable HTTP和MQTT在边缘计算场景中具有明显优势,前者适合Web应用与边缘节点的通信,后者适合IoT设备与边缘节点的通信。
10.4 AI 驱动的实时数据传输优化
人工智能技术正在改变实时数据传输的方式:
-
流量预测:基于机器学习预测设备流量,动态调整传输策略
-
智能路由:根据网络状态和设备性能,智能选择最佳传输路径
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自动协议切换:根据网络环境自动切换传输协议(如WebSocket与SSE之间的切换)
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数据压缩 优化:基于AI的压缩算法可以进一步提高数据传输效率
gRPC-Web和Streamable HTTP在AI驱动的实时数据传输中具有优势,前者提供了高效的远程过程调用机制,后者提供了灵活的流式传输能力。
十一 、结论与建议
11.1 结论
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技术多样性:实时数据传输领域没有 "银弹",多种技术并存,各有优势和适用场景
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简单性的价值:在许多场景下,简单的技术(如SSE)可能比复杂技术(如WebSocket)更合适
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混合使用趋势:复杂应用越来越倾向于混合使用多种技术,根据不同场景选择最合适的工具
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未来发展方向:HTTP/3、WebTransport和边缘计算将推动实时数据传输技术进一步创新
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性能与复杂度权衡:高性能通常伴随着高复杂度,需要根据项目需求进行权衡
11.2 技术选型建议
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优先考虑 SSE 或 Streamable HTTP的场景:单向数据推送、简单实现、浏览器环境
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优先考虑 WebSocket的场景:双向实时交互、高实时性要求、现代浏览器环境
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优先考虑 MQTT的场景:IoT设备、低带宽或不稳定网络、需要发布 - 订阅模式
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优先考虑 gRPC-Web的场景:内部微服务通信、高性能要求、强类型接口需求
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优先考虑 轮询的场景:老旧系统兼容、低实时性要求、简单应用

2025年人工智能大模型领域,核心热点当属MCP(Model Context Protocol)。对AI大模型而言,调用外部工具是其从对话机器人向多功能助手AI Agent进化的关键;而MCP技术正凭借大模型Function Calling的基础能力,以及高效的开发规范,成为行业关注的焦点。
2025年5月9日,MCP(Model Context Protocol)迎来重磅升级------Streamable HTTP正式发布,取代了HTTP SSE, 成为AI模型通信的新标准!。其显著的性能优势迅速引发行业广泛热议,若想深入了解Streamable HTTP MCP 服务原理,敬请期待下篇《Streamable HTTP MCP服务技术详解》的分享。
本文作者:钟离离
原文发表:公众号"木昆子记录AI"