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前端實時通信的8種方式及其優(yōu)缺點和實現(xiàn)方式

 更新時間:2022年05月03日 14:54:22   作者:荒男  
這篇文章主要介紹了前端實時通信的8種方式及其優(yōu)缺點和實現(xiàn)方式,需要的朋友可以參考下

1.短輪詢

短輪詢的原理很簡單,每隔一段時間客戶端就發(fā)出一個請求,去獲取服務(wù)器最新的數(shù)據(jù),一定程度上模擬實現(xiàn)了即時通訊。

  • 優(yōu)點:兼容性強,實現(xiàn)非常簡單
  • 缺點:延遲性高,請求中有大半是無用,非常消耗帶寬和服務(wù)器資源,影響性能
  • 應(yīng)用: 二維碼掃碼確認、信息通知
  • 實現(xiàn)方式:
    借用定時器實現(xiàn)短輪詢
created(){
	this.shortPolling = setInterval(function(){
	    that.getRuset()
	},5000)
},
...
getResult(){
	var that = this
	this.$axios('xxx,',post).then(res=>{
		if(res.code === 200){//拿到想要的結(jié)果
			 ...
			 //定時器是否清除由業(yè)務(wù)場景決定
			 clearInterval(this.shortPolling)
		}
	})
}

2.comet(長輪詢、長連接)

comet有兩種主要實現(xiàn)手段,一種是基于 AJAX 的長輪詢(long-polling)方式,另一種是基于 Iframe 及 htmlfile 的流(streaming)方式,通常被叫做長連接。
具體兩種手段的操作方法請移步Comet技術(shù)詳解:基于HTTP長連接的Web端實時通信技術(shù)

2.1、長輪詢

客戶端向服務(wù)器發(fā)送Ajax請求,服務(wù)器接到請求后hold住連接,直到有新消息才返回響應(yīng)信息并關(guān)閉連接,客戶端處理完響應(yīng)信息后再向服務(wù)器發(fā)送新的請求。

  • 優(yōu)點:兼容性好,在無消息的情況下不會頻繁的請求,資源浪費較小
  • 缺點:服務(wù)器hold連接會消耗資源,返回數(shù)據(jù)順序無保證,難于管理維護
  • 應(yīng)用: webQQ、開心網(wǎng)、校內(nèi),Hi網(wǎng)頁版、Facebook IM等等
  • 實現(xiàn)方式:
    主要由后端hold住連接,我們就是正常的發(fā)送請求即可
getResult(){
	var that = this
	this.$axios('xxx,',post).then(res=>{
		if(res.code === 200){
			...
		}else{
			this.getResult()
		}
		...
	})
}

正常來說我們前端會設(shè)置請求超時時間,那么我們就和后端約定,在超時范圍內(nèi)必須返回結(jié)果在前端即可。

2.2、長連接

在頁面里嵌入一個隱蔵iframe,將這個隱蔵iframe的src屬性設(shè)為對一個長連接的請求或是采用xhr請求,服務(wù)器端就能源源不斷地往客戶端輸入數(shù)據(jù)。 此方法已經(jīng)過時,我推薦使用,畢竟現(xiàn)在都已經(jīng)放棄iframe

  • 優(yōu)點:兼容性好,消息即時到達,不發(fā)無用請求
  • 缺點:服務(wù)器維護長連接消耗資源
  • 實例:Gmail聊天
  • 實現(xiàn)方式:
//在vue中嵌入iframe
<iframe ref="iframe" v-show="iframeShow"></iframe>

watchIframe(){
	//先找到iframe的窗口
	this.iframeWin = this.$refs.iframe.contentWindow;
	//向iframe發(fā)送信息,大括號內(nèi)是發(fā)送的內(nèi)容;
	this.iframeWin.postMessage(
	     { 
	
	      },"*"
	);
	//怎樣監(jiān)聽iframe傳過來的信息
	window.addEventListener("message", this.handleMessage);
	//獲取iframe傳過來的信息
	handleMessage(res){
	  //res為傳過來的信息
	 ...//渲染頁面
	}
}

3.SSE 使用指南請看Server-Sent Events 教程

SSE(Server-Sent Event,服務(wù)端推送事件)是一種允許服務(wù)端向客戶端推送新數(shù)據(jù)的HTML5技術(shù)

  • 優(yōu)點:基于HTTP而生,因此不需要太多改造就能使用,使用方便,而websocket非常復(fù)雜,必須借助成熟的庫或框架
  • 缺點:基于文本傳輸效率沒有websocket高,不是嚴格的雙向通信,客戶端向服務(wù)端發(fā)送請求無法復(fù)用之前的連接,需要重新發(fā)出獨立的請求,并且不兼容IE
source.addEventListener('open', function (event) {
  // ...
}, false);
//客戶端收到服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù),就會觸發(fā)message事件,可以在onmessage屬性的回調(diào)函數(shù)。
source.addEventListener('message', function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
}, false);

//如果發(fā)生通信錯誤(比如連接中斷),就會觸發(fā)error事件,可以在onerror屬性定義回調(diào)函數(shù)。
source.addEventListener('error', function (event) {
  // handle error event
}, false);

//close方法用于關(guān)閉 SSE 連接。
source.close();

我們也可以自定義事件,Server-Sent Events 教程里都有明確的使用方法

4.Websocket

Websocket是一個全新的、獨立的協(xié)議,基于TCP協(xié)議,與http協(xié)議兼容、卻不會融入http協(xié)議,僅僅作為html5的一部分,其作用就是在服務(wù)器和客戶端之間建立實時的雙向通信。

  • 優(yōu)點:真正意義上的實時雙向通信,性能好,低延遲
  • 缺點:獨立與http的協(xié)議,因此需要額外的項目改造,使用復(fù)雜度高,必須引入成熟的庫,無法兼容低版本瀏覽器
  • 實現(xiàn)方式:

瀏覽器為 HTTP 通信提供了 XMLHttpRequest 對象,同樣的,也為 WebSocket 通信提供了一個通信操作接口:WebSocket。

 var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");

  // 當連接建立成功,觸發(fā) open 事件
  ws.onopen = function(evt) {
    console.log("建立連接成功 ...");

    // 連接建立成功以后,就可以使用這個連接對象通信了
    // send 方法發(fā)送數(shù)據(jù)
    ws.send("Hello WebSockets!");
  };

  // 當接收到對方發(fā)送的消息的時候,觸發(fā) message 事件
  // 我們可以通過回調(diào)函數(shù)的 evt.data 獲取對方發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容
  ws.onmessage = function(evt) {
    console.log("接收到消息: " + evt.data);

    // 當不需要通信的時候,可以手動的關(guān)閉連接
    // ws.close();
  };

  // 當連接斷開的時候觸發(fā) close 事件
  ws.onclose = function(evt) {
    console.log("連接已關(guān)閉.");
  }

5.Web Worker

Web Worker 的作用,就是為 JavaScript 創(chuàng)造多線程環(huán)境,允許主線程創(chuàng)建 Worker 線程,將一些任務(wù)分配給后者運行

  • 優(yōu)點:實現(xiàn)多線程環(huán)境,擺脫了js的單線程
  • 缺點:無法訪問DOM節(jié)點;無法訪問全局變量或是全局函數(shù);無法調(diào)用alert()或者confirm之類的函數(shù);無法訪問window、document之類的瀏覽器全局變量;
    注意:Web Worker中的Javascript依然可以使用setTimeout(),setInterval()之類的函數(shù),也可以使用XMLHttpRequest對象來做Ajax通信
  • 實例:大數(shù)據(jù)的處理;高頻的用戶交互:
  • 實現(xiàn)方式:

Web workers可分為兩種類型:專用線程、共享線程。
專用線程隨當前頁面的關(guān)閉而結(jié)束;這意味著專用線程只能被創(chuàng)建它的頁面訪問。
與之相對應(yīng)的共享線程可以被多個頁面訪問。

5.1、專用線程

使用 onmessage() , postmessage()通信

/** 主線程 **/
//注冊專用線程
let worker = new Worker ('worker.js')
worker.onmessage = (e) => {
  console.log(e.data) // I post a message to main thread
}
worker.postMessage('main thread got a message')
 
/**  子線程 worker.js  **/
onmessage = (e) => {
    console.log(e.data) // main thread got a message
}
postMessage('I post a message to main thread')

// 在主線程中終止
worker.terminate()
 
// 在子線程中終止自身
self.close()

5.2、共享線程

SharedWorker需要用到port屬性,接收需要先connect

//注冊共享線程
let worker = new SharedWorker("sharedworker.js");
/**  主線程  **/
worker.port.onmessage = function(e){}
worker.port.postMessage('data');
 
/** 子線程 **/
addEventListener('connect', function(event){
    var port = event.ports[0]
    //接收
    port.onmessage = function(event){
        console.log(event.data);
    };
    //發(fā)送
    port.postMessage("data");
    port.start();
});

// 在主線程中終止
worker.terminate()
 
// 在子線程中終止自身
self.close()

兩種方式的錯誤監(jiān)聽同SSE一樣

worker.addEventListener("error", function(evt){  
	alert("Line #" + evt.lineno + " - " + evt.message + " in " + evt.filename);  
	}, false);  
	worker.postMessage(10000);  
});  

6.Service workers

Service workers 本質(zhì)上充當Web應(yīng)用程序與瀏覽器之間的代理服務(wù)器,也可以在網(wǎng)絡(luò)可用時作為瀏覽器和網(wǎng)絡(luò)間的代理,創(chuàng)建有效的離線體驗。 它是 Web Worker 的一個類型

  • 優(yōu)點:可以秒開或者離線訪問
  • 缺點:IE11 、Opera Mini 、IOS不支持
  • 應(yīng)用:推送通知 —?允許用戶選擇從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序及時更新。
  • 實現(xiàn)方式:
// serviceWorker.js
import { register } from 'register-service-worker'

if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
  register('service-worker.js', {
    ready () {
      console.log(
        'App is being served from cache by a service worker.'
      )
    },
    registered () {
      console.log('Service worker has been registered.')
    },
    cached () {
      console.log('Content has been cached for offline use.')
    },
    updatefound () {
      console.log('New content is downloading.')
    },
    updated () {
      console.log('New content is available; please refresh.')
      window.location.reload(true)   // 這里需要刷新頁面
    },
    offline () {
      console.log('No internet connection found. App is running in offline mode.')
    },
    error (error) {
      console.error('Error during service worker registration:', error)
    }
  })
}

在 plugins 加入

plugins: [
    new SWPrecacheWebpackPlugin({
      cacheId: 'my-project-name',
      filename: 'service-worker.js',
      staticFileGlobs: ['dist/**/*.{js,html,css}'],
      minify: true,
      stripPrefix: 'dist/'
    }),

    new WebpackPwaManifest({
      name: 'My Progressive Web App',
      short_name: 'MyPWA',
      description: 'My awesome Progressive Web App!',
      background_color: '#ffffff',
      crossorigin: 'use-credentials', //can be null, use-credentials or anonymous
      icons: [
        {
          src: path.resolve('src/assets/icon.png'),
          sizes: [96, 128, 192, 256, 384, 512] // multiple sizes
        },
        {
          src: path.resolve('src/assets/large-icon.png'),
          size: '1024x1024' // you can also use the specifications pattern
        }
      ]
    }),
    // ...
]

這個時候打包出來的代碼根目錄里面多了個 service-worker.js ,html文件里面 pwa 相關(guān)元素也加上了。
在入口 main.js 引入該文件:

import './serviceWorker'

7、Flash Socket

在頁面中內(nèi)嵌入一個使用了Socket類的 Flash 程序JavaScript通過調(diào)用此Flash程序提供的Socket接口與服務(wù)器端的Socket接口進行通信,JavaScript在收到服務(wù)器端傳送的信息后控制頁面的顯示。 一般用在網(wǎng)絡(luò)游戲中,web端基本不適用,加上早在 2017 年 7 月,F(xiàn)lash 的娘家 Adobe 已宣布在 2020年 底終止對 Flash 的支持。各個瀏覽器也在2020年底左右終止對 Flash 的支持

  • 優(yōu)點:實現(xiàn)真正的即時通信,而不是偽即時。
  • 缺點:客戶端必須安裝Flash插件;非HTTP協(xié)議,無法自動穿越防火墻。
  • 實例:網(wǎng)絡(luò)互動游戲。
  • 實現(xiàn)方式:因為都已經(jīng)拋棄了,加上我并非游戲類前端,我就沒了解Flash實現(xiàn)方式,有興趣的小伙伴可以自行去研究一下

8、總結(jié)

  • 我在實際項目中,只使用過短輪詢和長輪詢,其他的實時通訊方法并沒有真正使用過(業(yè)務(wù)場景并沒有其他需求)而且后端也給不了太多支持來實現(xiàn)是否可行。
  • 長輪詢與服務(wù)器的通信會比短輪詢更實時,短輪詢是在采用定時器,定時器就有時間差,比如我們定時5秒鐘。可能一秒鐘內(nèi)我們就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信,那么會有4秒的等待時間。而長輪詢就可以這個顧慮。
  • 是否可以使用回調(diào)遞歸實現(xiàn)實時通信,可以,他類比短輪詢,但是回調(diào)遞歸并發(fā)量太大了,很容易造成服務(wù)器死機,并且消耗寬帶影響到前端性能,所以我們正常不會使用回調(diào)遞歸實現(xiàn),而且回調(diào)遞歸也不叫作短輪詢。
  • 為了方便以后使用,并單純的學(xué)習。
  • 此次總結(jié)是看了N篇文章的結(jié)合,有不足之處,敬請指出。

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