正文

實(shí)時獲取服務(wù)端的數(shù)據(jù)，大家第一時間想到的是輪詢和 WebSocket 兩種方案，其實(shí)還有一種新方案 Server-sent events 下文簡稱（SSE）。SSE 中的數(shù)據(jù)只能由服務(wù)端推向客戶端

SSE 是基于 http 協(xié)議的服務(wù)器推送技術(shù)，數(shù)據(jù)只能從服務(wù)端到客戶端。服務(wù)端把序列化后的數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端， 整個過程持續(xù)不斷直至連接關(guān)閉

WebSocket vs 輪詢 vs SSE

下面是 WebSocket、輪詢和 SSE 的功能對比

• SSE 和輪詢使用 HTTP 協(xié)議，現(xiàn)有的服務(wù)器軟件都支持。WebSocket 是一個獨(dú)立協(xié)議
• SSE 屬于輕量級的 WebSocket，使用簡單；WebSocket 使用相對復(fù)雜，輪詢使用簡單
• SSE 默認(rèn)支持?jǐn)嗑€重連，WebSocket 需要自己實(shí)現(xiàn)斷線重連
• SSE 一般只用來傳送文本，二進(jìn)制數(shù)據(jù)需要編碼后傳送，WebSocket 默認(rèn)支持傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• SSE 支持自定義發(fā)送的消息類型
• WebSocket 支持雙向推送消息，SSE 是單向的
• 輪詢性能開銷大、輪詢時間久導(dǎo)致客戶端及時更新數(shù)據(jù)

使用場景

基于服務(wù)端單向的向客戶端推送信息的特性，SSE 使用場景主要有

• Sass 平臺的消息通知
• 信息流網(wǎng)站實(shí)時更新數(shù)據(jù)

使用方式

下面講解如何在客戶端使用 SSE

• 創(chuàng)建一個 EventSource 實(shí)例，向服務(wù)器發(fā)起連接

const evtSource = new EventSource();

• 自定義事件

對于自定義事件，服務(wù)端和客戶端一定要保持事件名一致。服務(wù)端通過自定義事件發(fā)送數(shù)據(jù)， 就會觸發(fā)自定義事件。SSE 默認(rèn)支持 message 事件，下面以 message 事件為例

evtSource.addEventListener("message", (event) => {
  let payload;
  try {
    payload = JSON.parse(event.data); // <--- event.data 需要反序列化
    console.log("receiving data...", payload);
  } catch (error) {
    console.error("failed to parse payload from server", error);
  }
});

自定義事件的回調(diào)函數(shù)接收 event 對象，event.data 存著服務(wù)端發(fā)給客戶端的數(shù)據(jù)但是需要反序列化

可以通過 Chrome Devtool 工具查看 eventsource 通信情況，如圖所示

• 1 - 自定義事件名，服務(wù)端和客戶端需要保持一致
• 2 - EventStream Tab，數(shù)據(jù)都在這里
• 3 - 服務(wù)端推送給客戶端的數(shù)據(jù)

• 錯誤處理

如果連接發(fā)生錯誤，就會觸發(fā) error 事件

evtSource.addEventListener("error", (err) => {
  console.error("EventSource failed:", err);
});

• 關(guān)閉連接

SSE 提供 close 方法，用來關(guān)閉 SSE 連接

evtSource.close();

瀏覽器兼容性

通過 caniuse 查看 SSE 瀏覽器兼容性，如圖所示

除了 IE 瀏覽器不支持，其它現(xiàn)代瀏覽器都支持，所以放心大膽在項(xiàng)目中使用 SSE

簡單封裝

在平常的工作中，每次寫 SSE 的事件監(jiān)聽和錯誤處理會很麻煩。多個業(yè)務(wù)場景需要使用 SSE 時，就需要對 SSE 進(jìn)行封裝。接下來我們嘗試封裝一個簡單的 SSE SDK，方便在項(xiàng)目中使用

當(dāng)我們決定寫 SSE 的 SDK 時，首先想到使用面向?qū)ο螅∣OP）進(jìn)行封裝。根據(jù) SSE 的特性，那么庫需要實(shí)現(xiàn) subscribe 和 unsubscribe 兩個方法。通過確定 SSE 庫使用方式，根據(jù)使用方式確定 SDK 的實(shí)現(xiàn)。我們可以在代碼中這樣使用，如下所示

// SSESdk 實(shí)例化
const SSE = new SSESdk(url, options);
// 訂閱來自服務(wù)端的消息
SSE.subscribe("message", (data) => {
  console.log("receive message from server", data);
});
// 取消訂閱
SSE.unsuscribe();

我們要封裝的庫對外僅僅提供 subscribe 和 unsubscribe 兩個 Api，非常方便開發(fā)人員使用。 subscribe 用來訂閱來自服務(wù)端的消息， unsubscribe 用來取消訂閱，關(guān)閉 SSE 連接，通過使用形式可以看出，使用 ES6 中的類語法。接下來我們先確定 SSE SDK 的大體結(jié)構(gòu)

class SSEClient {
  constructor() {}
  subscribe(type, handler) {}
  unsunscribe() {}
}

在 SSEClient 類中有三個方法需要實(shí)現(xiàn)，通過 constructor 接受可配置的參數(shù)，比如 SSE 建立連接失敗后的重試次數(shù)和重試時間。 subscribe 接收一個與后端保持一致的事件名和一個回調(diào)函數(shù)。unsunscribe 不需要傳遞任何參數(shù)，調(diào)用 unsunscribe 方法關(guān)閉 SSE 連接

// SSE-client.js
class SSEClient {
  constructor(url) {
    this.url = url;
    this.es = null;
  }
  subscribe(type, handler) {
    this.es = new EventSource(url);
    this.es.addEventListener("open", () => {
      console.log("server sent event connect created");
    });
    this.es.addEventListener(type, (event) => {
      let payload;
      try {
        payload = JSON.parse(event.data);
        console.log("receiving data...", payload);
      } catch (error) {
        console.error("failed to parse payload from server", error);
      }
      if (typeof handler === "function") {
        handler(payload);
      }
    });
    this.es.addEventListener("error", () => {
      console.error("EventSource connection failed for subscribe.Retry");
    });
  }
  unsunscribe() {
    if (this.es) {
      this.es.close();
    }
  }
}

就這樣實(shí)現(xiàn)了一個簡單的 SSE SDK。首先根據(jù) url 參數(shù)創(chuàng)建一個 SSEClient 實(shí)例，當(dāng)調(diào)用 subscribe 方法時，才會根據(jù)傳入的 url 建立 SSE 連接，然后監(jiān)聽對應(yīng)的事件，一旦 連接建立成功，后端向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，就可以從 handler 方法中拿到數(shù)據(jù)

這個庫僅僅實(shí)現(xiàn)了非常基本的功能，代碼封裝上存在很多問題。比如 es 的事件全部雜糅在 subscribe 方法中、缺少 SSE 連接建立失敗的重試等等功能。接下來我們對剛剛實(shí)現(xiàn)的 SSEClient SDK 進(jìn)行優(yōu)化

const defaultOptions = {
  retry: 5,
  interval: 3 * 1000,
};
class SSEClient {
  constructor(url, options = defaultOptions) {
    this.url = url;
    this.es = null;
    this.options = options;
    this.retry = options.retry;
    this.timer = null;
  }
  _onOpen() {
    console.log("server sent event connect created");
  }
  _onMessage(handler) {
    return (event) => {
      this.retry = options.retry;
      let payload;
      try {
        payload = JSON.parse(event.data);
        console.log("receiving data...", payload);
      } catch (error) {
        console.error("failed to parse payload from server", error);
      }
      if (typeof handler === "function") {
        handler(payload);
      }
    };
  }
  _onError(type, handler) {
    return () => {
      console.error("EventSource connection failed for subscribe.Retry");
      if (this.es) {
        this._removeAllEvent(type, handler);
        this.unsunscribe();
      }
      if (this.retry > 0) {
        this.timer = setTimeout(() => {
          this.subscribe(type, handler);
        }, this.options.interval);
      } else {
        this.retry--;
      }
    };
  }
  _removeAllEvent(type, handler) {
    this.es.removeEventListener("open", this._onOpen);
    this.es.removeEventListener(type, this._onMessage(handler));
    this.es.removeEventListener("error", this._onError(type, handler));
  }
  subscribe(type, handler) {
    this.es = new EventSource(url);
    this.es.addEventListener("open", this._onOpen);
    this.es.addEventListener(type, this._onMessage(handler));
    this.es.addEventListener("error", this._onError(type, handler));
  }
  unsunscribe() {
    if (this.es) {
      this.es.close();
      this.es = null;
    }
    if (this.timer) {
      clearTimeout(this.timer);
    }
  }
}

我們將 SSEClient 中的三個事件方法分別提取為三個私有方法，_onOpen 方法在 event 觸發(fā) open 時調(diào)用，向控制臺輸出鏈接已經(jīng)創(chuàng)建。 _onMessage 方法在后端向前端發(fā)送數(shù)據(jù)時觸發(fā)，負(fù)責(zé)解析數(shù)據(jù)，并調(diào)用 handler 方法。_onError 方法在 SSE 發(fā)生錯誤時觸發(fā)， 會在控制臺輸出錯誤的提示，根據(jù)開發(fā)者傳入的重試次數(shù)，先關(guān)閉上一次的 SSE 鏈接，取消所有的事件監(jiān)聽，關(guān)閉定時器， 再開啟遞歸調(diào)用 subscribe 方法進(jìn)行重連， 一旦重連成功，重試次數(shù)恢復(fù)為設(shè)定的重試次數(shù)，如果超過重試次數(shù)依舊沒有連接成功，那么 SSE 會徹底終止。需要開發(fā)人員排查具體原因

一個可以用在項(xiàng)目上的簡單 SSE SDK 封裝完

第三方庫

SSE 雖然很好，但是也有它先天不足，主要問題是不能通過 headers 傳遞 Authorization token。雖然可以把 token 放在 url 上 解決不能傳 token 的問題，但是又會引發(fā) token 安全隱患。所以社區(qū)里有使用 xhr 和 fetch 模擬原生 Server-sent events 的功能，解決不能 通過 headers 傳遞 Authorization token 的問題。主要有兩個第三方庫，分別是 eventsource 和 event-source-polyfill， 下面筆者詳細(xì)講述這兩個庫的使用

eventsource

此庫是 EventSource 客戶端的純 JavaScript 實(shí)現(xiàn)。使用方式很簡單。在項(xiàng)目中安裝依賴

yarn add eventsource
# Or npm install eventsource

然后從 eventsource 中導(dǎo)出 EventSource 類，然后實(shí)例化得到 es 實(shí)例

import EventSource from "eventsource";
const eventSourceInitDict = { headers: { authorization: "Bearer token" } };
const es = new EventSource(url, eventSourceInitDict);
es.addEventListener("message", (event) => {
  console.log("receiving data from server:", JSON.parse(event.data));
});

eventsource 的實(shí)現(xiàn)用到了一些 node 標(biāo)準(zhǔn)庫。分別是 https 和 http。 筆者將 eventsource 的部分源碼列在下面。

// eventsource.js 源碼如下
const https = require("https");
const http = require("http");

然而，瀏覽器環(huán)境并不支持 https 和 http 標(biāo)準(zhǔn)庫。所以當(dāng)我們在瀏覽器環(huán)境中使用 eventsource 時，需要做一些額外的工作。下面以 webpack5 為例子講解解決辦法

• 需要在 webpack 配置文件中添加 node-polyfill-webpack-plugin 插件

yarn add node-polyfill-webpack-plugin -D

然后在 webpack 配置文件使用該插件

// 項(xiàng)目中的 webpack 配置文件，比如 webpack.config.js
const NodePolyfillPlugin = require("node-polyfill-webpack-plugin");
module.exports = {
  // Other rules...
  plugins: [new NodePolyfillPlugin()],
};

• 或者在 webpack 的 callback 中對使用的庫進(jìn)行單獨(dú)的配置

module.exports = {
  // other configuration ...
  resolve: {
    fallback: {
      https: false,
      http: false,
    },
  },
};

做完上面的步驟后，eventsource 可以在瀏覽器中正常運(yùn)行

如果不想改動 webpack 的配置，那么可以試試 event-source-polyfill 這個庫

event-source-polyfill

event-source-polyfill 的使用非常簡單，使用 EventSourcePolyfill 替換原生的 EventSource

import { EventSourcePolyfill } from "event-source-polyfill";
var es = new EventSourcePolyfill(url, {
  headers: {
    authorization: "Bearer token",
  },
});
es.addEventListener("message", (event) => {
  console.log("receiving data from server:", JSON.parse(event.data));
});

不足之處

eventsource 和 event-source-polyfill 只是在一定的程度上解決了 Authorization token 的問題，但它們也存在問題。 這兩個庫提供的 close 方法只能關(guān)閉處于 pending 狀態(tài)的 SSE 連接，因?yàn)?fetch 一旦從 pending 變?yōu)?resolved 或 reject, 其結(jié)果無法改變。當(dāng)頻繁的斷開 SSE 連接和建立新 SSE 連接時，舊的 SSE 連接實(shí)際上并沒有關(guān)閉，系統(tǒng)里會存在多個 SSE 連接，這樣會帶來很大的性能開銷

FAQ

• SSE 不能向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)？

可以將數(shù)據(jù)放入 url 中，斷開當(dāng)前的 SSE 連接，根據(jù)新 url 重新建立 SSE 連接

總結(jié)

本篇文章講述一種服務(wù)端向客戶端推送信息的技術(shù)、它比 WebSocket 更簡單更輕量化，比輪詢性能好。 簡單介紹 Server-sent events 的技術(shù)原理和使用場景，并進(jìn)行簡單的封裝，方便日常在項(xiàng)目中使用。推薦使用 eventsource 和 event-source-polyfill 第三方庫解決不能通過 headers 傳遞 Authorization token 的問題。

參考鏈接 Server-sent events

以上就是Server-sent events實(shí)時獲取服務(wù)端數(shù)據(jù)技術(shù)詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Server-sent events的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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