目录
[第一章 前言](#第一章 前言)
[第二章 核心维度对比](#第二章 核心维度对比)
[2.1 WebSocket与SSE](#2.1 WebSocket与SSE)
[2.2 关键区别深度解读](#2.2 关键区别深度解读)
[2.2.1 通信方向:全双工vs半双工的核心影响](#2.2.1 通信方向:全双工vs半双工的核心影响)
[2.2.2 协议本质:独立协议vs HTTP复用](#2.2.2 协议本质:独立协议vs HTTP复用)
[2.2.3 实现复杂度:开箱即用vs需手动封装](#2.2.3 实现复杂度:开箱即用vs需手动封装)
[第三章 适用场景选型指南](#第三章 适用场景选型指南)
[3.1 优先选WebSocket的场景](#3.1 优先选WebSocket的场景)
[3.2 优先选SSE的场景](#3.2 优先选SSE的场景)
[3.3 两者都不适合的场景](#3.3 两者都不适合的场景)
[第四章 常见问题解答](#第四章 常见问题解答)
[第五章 总结](#第五章 总结)
第一章 前言
在服务端向客户端主动推送数据的场景中,WebSocket和SSE(Server-Sent Events,服务端发送事件)是两种主流技术方案。很多开发者在项目选型时会陷入纠结,面试中也常被问及两者的区别与适用场景。小编经过项目实战,将从技术本质出发,全方位对比两者的核心差异,拆解适用场景,并梳理一些问题,助力大家快速掌握核心知识点并落地实践。
websocket升级:实时通信实现竞价间功能、心跳+重连
【SSE实战】:拒绝轮询!一套代码吃透 SSE!(用「fetchEventSource」一把梭搞定 SSE 实时推流)
第二章 核心维度对比
2.1 WebSocket与SSE
通过下面这张表格直观呈现WebSocket与SSE的核心差异,涵盖通信特性、实现成本、兼容性等关键维度:
|----------|------------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------|
| | WebSocket | SSE |
| 通信方向 | 全双工(双向通信):客户端与服务端可同时发送数据 | 半双工(单向通信):仅服务端向客户端推送数据,客户端向服务端通信需额外借助HTTP |
| 连接类型 | 基于TCP的独立持久连接,协议标识符为ws(非加密)/wss(加密) | 基于HTTP的持久连接,复用HTTP协议(可复用现有HTTP代理、防火墙规则) |
| 数据格式 | 支持格式(文本、二进制、JSON、Protobuf等),灵活性极高 | 仅支持UTF-8编码的文本数据(如需传输二进制需手动编码为Base64等格式) |
| 连接建立机制 | 需通过HTTP握手升级:客户端发送Upgrade: websocket请求头,服务端响应101状态码完成协议升级 | 无需协议升级:客户端通过普通HTTP请求(设置Accept: text/event-stream)建立持久连接,服务端持续向客户端输出数据流 |
| 心跳重连机制 | 无内置心跳机制,需手动实现(如通过ping/pong帧)维持连接,避免被网关/防火墙断开 | 内置重连机制:客户端可通过retry字段设置重连间隔,连接断开后自动重试 |
| 浏览器兼容性 | IE10+、所有现代浏览器(Chrome、Firefox、Safari等 | IE不支持、所有现代浏览器(Chrome、Firefox、Safari等),兼容性略优于WebSocket(部分旧版现代浏览器对WebSocket支持不完善,但已极少使用) |
| 实现复杂度 | 较高:需服务端和客户端均实现WebSocket协议(需处理握手、帧解析、心跳、重连等),需依赖专门的库(如Java的Netty、Node.js的ws库) | 极低:客户端原生支持EventSource API(一行代码即可建立连接),服务端无需特殊协议,仅需持续输出指定格式的文本流即可 |
| 资源占用 | 单连接资源占用较低(二进制帧开销小),但服务端需维护大量长连接,对并发处理能力要求高 | 基于HTTP长连接,头部开销略高于WebSocket,但实现简单,服务端开发成本低 |
| 代理/防火墙穿透 | 部分老旧代理/防火墙可能不支持WebSocket协议升级,需额外配置(如Nginx转发ws请求) | 基于HTTP协议,可直接穿透大部分HTTP代理/防火墙,无需额外配置 |
注:
- 全双工 :全双工是指两方能同时发送和接收数据
- 半双工 :半双工是指传输过程中只能向一个方向传输
2.2 关键区别深度解读
2.1表格呈现了核心差异,下面针对几个关键维度展开解读,帮助大家理解背后的逻辑:
2.2.1 通信方向:全双工vs半双工的核心影响
- WebSocket的全双工特 性是其核心优势------客户端和服务端可以随时向对方发送数据,无需等待对方响应。例如在实时聊天场景中,用户A发送消息(客户端→服务端)的同时,服务端可以将用户B的消息推送给用户A(服务端→客户端),无需额外建立连接。
- 而SSE是单向推送 ,仅服务端能主动向客户端发数据。如果客户端需要向服务端传递信息(如用户提交表单、发送指令),则必须额外发起一个HTTP请求(如POST、GET)。这种特性决定了SSE更适合"服务端单向推送,客户端偶尔反馈"的场景,而非需要高频双向交互的场景。
2.2.2 协议本质:独立协议vs HTTP复用
- WebSocket 是独立于HTTP的应用层协议,虽然连接建立阶段依赖HTTP握手,但一旦升级成功,后续通信就与HTTP无关,直接基于TCP传输帧数据。这种设计的优势是通信开销小(帧头部仅2-14字节),适合高频、大数据量的实时传输;劣势是需要服务端和客户端都支持该协议,且部分老旧网络设备可能不兼容。
- SSE 则完全基于HTTP协议,本质是"HTTP长连接下的流式响应"------服务端不会立即关闭响应,而是持续向客户端输出"data: 消息内容\n\n"格式的文本流。这种设计的最大优势是兼容性好,无需修改现有网络架构(如代理、防火墙规则),开发成本极低;劣势是仅支持文本数据,且HTTP头部开销相对较大。
2.2.3 实现复杂度:开箱即用vs需手动封装
- SSE的客户端实现极其简单,借助原生EventSource API,几行代码即可完成连接建立和消息接收:
javascript
// SSE客户端示例
const sse = new EventSource('/api/sse');
sse.onmessage = (e) => {
console.log('接收服务端消息:', e.data);
};
sse.onerror = (e) => {
console.error('连接错误:', e);
};
服务端实现也很简单(以Node.js为例),只需设置响应头并持续输出数据:
javascript
// SSE服务端示例(Node.js + Express)
app.get('/api/sse', (req, res) => {
res.setHeader('Content-Type', 'text/event-stream');
res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');
res.setHeader('Connection', 'keep-alive');
// 持续向客户端推送消息
setInterval(() => {
res.write(`data: ${new Date().toLocaleString()}\n\n`);
}, 1000);
});
- 而WebSocket的实现则复杂得多,以Node.js为例,需借助ws库处理握手、帧解析等细节:
javascript
// WebSocket服务端示例(Node.js + ws库)
const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
wss.on('connection', (ws) => {
console.log('客户端连接成功');
// 服务端向客户端发消息
ws.send('欢迎连接WebSocket');
// 接收客户端消息
ws.on('message', (data) => {
console.log('接收客户端消息:', data);
});
// 处理连接关闭
ws.on('close', () => {
console.log('客户端连接关闭');
});
});
javascript
// WebSocket客户端示例
const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');
ws.onopen = () => {
console.log('连接成功');
ws.send('客户端发送消息');
};
ws.onmessage = (e) => {
console.log('接收服务端消息:', e.data);
};
ws.onclose = () => {
console.log('连接关闭');
};
第三章 适用场景选型指南
选型的核心原则:**根据"是否需要双向交互""数据格式""开发成本""兼容性要求"**四要素判断,避免过度设计。
3.1 优先选WebSocket的场景
- 高频双向交互场景:如实时聊天(微信网页版、企业IM)、在线游戏(多人联机小游戏)、协同编辑(腾讯文档、飞书文档)、实时弹幕等。这些场景需要客户端和服务端快速双向通信,WebSocket的全双工特性能大幅降低延迟。
- 二进制数据传输场景:如实时音视频流(需传输音频/视频二进制数据)、实时文件同步(如网盘实时同步)、IoT设备数据采集(传感器输出二进制数据)等。WebSocket原生支持二进制传输,无需额外编码,效率更高。
- 低延迟要求场景:如股票行情实时刷新、期货交易行情、实时监控告警等。WebSocket连接建立后无HTTP头部开销,数据传输延迟远低于SSE。
- ......
3.2 优先选SSE的场景
- 服务端单向推送场景:如新闻资讯实时推送(如体育赛事比分更新、热点新闻推送)、数据监控仪表盘(如服务器CPU/内存使用率实时展示)、日志实时输出(如后台任务运行日志实时查看)等。这些场景只需服务端向客户端发数据,客户端无需高频反馈。
- 快速开发、低维护成本场景:如小型项目、内部工具(如后台管理系统的实时通知),无需投入过多精力开发复杂的WebSocket服务,SSE的开箱即用特性能大幅提升开发效率。
- 老旧网络环境场景:如果应用需要兼容部分老旧代理/防火墙(不支持WebSocket协议升级),SSE基于HTTP的特性可直接穿透,无需额外配置。
- 仅需文本数据传输场景:如实时消息通知、状态更新等,SSE的UTF-8文本传输完全满足需求,无需使用复杂的WebSocket。
- ......
3.3 两者都不适合的场景
- 如果不需要"实时推送",只是"定时更新数据"(如每5分钟刷新一次数据),则无需使用WebSocket或SSE,直接用**定时HTTP请求(setInterval + AJAX)**即可,避免浪费长连接资源。
第四章 常见问题解答
- 问题1:WebSocket和SSE的核心区别是什么?
- 通信方向:WebSocket是全双工,客户端与服务端可双向同时通信;SSE是半双工,仅服务端单向推送。
- 协议基础:WebSocket是独立于HTTP的TCP协议;SSE基于HTTP长连接。
- 数据格式:WebSocket支持任意格式(文本、二进制);SSE仅支持UTF-8文本。
- 实现复杂度:WebSocket较高,需处理握手、心跳等;SSE极低,客户端原生EventSource API开箱即用。
- 重连机制:WebSocket无内置重连,需手动实现;SSE内置重连机制。
- 问题2:什么时候选WebSocket,什么时候选SSE?
- 选WebSocket :需要高频双向交互(如实时聊天、在线游戏)、需传输二进制数据(如音视频)、对延迟要求低(如股票行情)。
- 选SSE :服务端单向推送(如新闻更新、日志输出)、开发成本低、需兼容老旧网络环境(基于HTTP穿透代理)。
- 问题3:WebSocket的连接建立过程是怎样的?
- 客户端发起HTTP请求,请求头中携带Upgrade: websocket、Connection: Upgrade、Sec-WebSocket-Key(随机字符串)等字段,表明要升级为WebSocket协议。
- 服务端验证请求头,若支持升级,则响应101 Switching Protocols状态码,同时返回Sec-WebSocket-Accept(基于客户端Sec-WebSocket-Key计算的哈希值)。
- 客户端验证Sec-WebSocket-Accept,验证通过则握手成功,连接升级为WebSocket连接,后续通信基于TCP传输帧数据,与HTTP无关。
- 问题4:为什么WebSocket需要手动实现心跳机制?如何实现?
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原因:WebSocket连接是持久TCP连接,部分网关、防火墙会主动断开长时间无数据传输的连接(默认超时时间可能为30秒-5分钟)。心跳机制的作用是定期发送数据帧,维持连接活跃,避免被断开。
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实现方式:利用WebSocket的ping/pong帧(原生支持,无需额外编码)。服务端定期向客户端发送ping帧,客户端收到后自动回复pong帧;若服务端多次未收到pong帧,则判定客户端离线,主动关闭连接;客户端若长时间未收到ping帧,也可主动重连。
- 问题5:SSE的核心特性有哪些?为什么兼容性比WebSocket好?
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核心特性:基于HTTP长连接、单向文本推送、内置重连机制(retry字段控制间隔)、客户端原生EventSource API支持。
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兼容性好的原因:SSE完全复用HTTP协议,无需协议升级,而WebSocket需要升级为独立协议。部分老旧代理/防火墙不支持WebSocket的协议升级过程,但能正常转发HTTP长连接,因此SSE在老旧网络环境下兼容性更优。
- 问题6:WebSocket和HTTP的关系是什么?
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连接建立阶段依赖HTTP:WebSocket的握手过程是通过HTTP请求完成的(客户端发送Upgrade请求头)。
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连接建立后与HTTP无关:握手成功后,协议升级为WebSocket,后续通信基于TCP直接传输帧数据,不再遵循HTTP协议规则(无HTTP头部、无请求-响应模式)。
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端口复用:WebSocket默认使用80端口(ws)和443端口(wss),与HTTP/HTTPS端口一致,便于穿透防火墙。
第五章 总结
WebSocket和SSE并非"替代关系",而是"互补关系":
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需要双向交互、二进制传输、低延迟,选WebSocket;
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需要单向推送、快速开发、高兼容性,选SSE;
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非实时场景,直接用定时HTTP请求即可,无需过度设计。