通信方式了解

按照串行通信双方分工和信号传输方向,可以分为以下几种通信方式:

1. 单工通信(Simplex)

特点:单向传输,一方固定为发送端,另一方固定为接收端

数据流向:只能单向传输(A → B)

示例:广播、电视、遥控器(只能发送不能接收)、键盘到计算机

2. 半双工通信(Half-Duplex)

特点:双向传输,但同一时间只能单向传输

数据流向:可以双向传输,但不能同时(A ↔ B,分时进行)

工作机制:需要方向切换,有切换延迟

示例:对讲机、USB 1.0/2.0、某些RS-485通信

3. 全双工通信(Full-Duplex)

特点:双向同时传输

数据流向:可以同时双向传输(A ↔ B)

工作机制:通常需要两条独立的信道或频分复用

示例:电话、网线(以太网)、RS-232、USB 3.0+

详细对比表格

特性 单工 半双工 全双工
数据传输方向 单向 双向,分时 双向,同时
信道数量 1条 1条 2条(1条双向复用)
同时性 不能同时收发 不能同时收发 可以同时收发
效率 低 中等 高
典型应用 广播、键盘 对讲机、RS-485 电话、以太网、RS-232

WebSocket全双工通信机制

实现了双方无缝的数据交换,不收请求响应模型的束缚。

特点:

  • 握手升级
  • 持续链接,握手成功就维持一个长期的TCP连接,避免了反复建立连接的开销
  • 全双工通信
  • 心跳机制。内置心跳机制,是web应用当中实时交互的关键技术。

支持的数据传输:

  • 文本数据
  • 二进制数据:arrayBuffer, arrayBufferView, blob

如何实现心跳机制:

  • 定时发送心跳包
  • 接收方响应确认
  • 超时处理,维护超时定时器,
  • 活动跟踪
  • 灵活配置

如何保障实时通信的稳定性:

  • 监听onclose事件,
  • 状态码判断,检查event code判断关闭原因
  • 心跳检测超时,主动监测连接状态
  • 重连,使用递归重试、定时器控制、失败次数的限制
  • 优化:延迟重连、错误处理、用户反馈

WebSocket如何处理跨域问题:

关键在于服务端的响应头设计,

  • 设置access-control-allow-origin,在http响应头的该字段设置响应源
  • CORS头部细化
  • WebSocket handshake 在握手阶段处理跨域
  • 跨域配置在服务端设置
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