python学习笔记--web即时通信

所谓 Web 即时通信,就是说我们可以通过一种机制在网页上立即通知用户一件事情的发生,是不需要用户刷新网页的。Web 即时通信的用途有很多,比如实时聊天,即时推送等。如当我们在登陆浏览知乎时如果有人回答了我们的问题,知乎就会即时提醒我们,再比如现在电子商务的在线客服功能。这些能大大提高用户体验的功能都是基于 Web 即时通信实现的。

普通 HTTP流程

客户端从服务器端请求网页

服务器作出相应的反应

服务器返回相应到客户端

而由于 HTTP 请求是无状态的,也就是说每次请求完成后,HTTP 链接就断开了,服务器和浏览器互相之间是完全不可知的,只有下一次再发起一次请求才能更新相应的信息。谈到这里我们就不难想到,我们可以简单的让浏览器每隔一个周期就发起一次请求,这样就能在一定程度上模拟实时效果了,这也就是轮询,术语叫做Polling。

Polling流程

客户端使用普通的 http 方式向服务器端请求网页

客户端执行网页中的 JavaScript 轮询脚本,定期循环的向服务器发送请求(例如每 5 秒发送一次请求),获取信息

服务器对每次请求作出响应,并返回相应信息,就像正常的 http 请求一样

通过轮训的方式我们就可以相对即时的获取信息。但是由于轮训的原理是使浏览器频繁的向服务器发起请求,这在一定程度上会造成性能效率问题。为了优化这些性能问题,人们又想到了一种方法。那就是在服务器接收到请求的时候不理解返回,而是只有当有数据变化(或者超时)的时候才返回。这样一来,我们就可以利用一次请求最大可能的保持连接的有效性,大大的减少了Polling中的请求次数。这个方法叫做长轮询,也叫做Long-Polling。

Long-Polling流程

客户端使用普通的 http 方式向服务器端请求网页

客户端执行网页中的 JavaScript 脚本,向服务器发送数据、请求信息

服务器并不是立即就对客户端的请求作出响应,而是等待有效的更新

当信息是有效的更新时,服务器才会把数据推送给客户端

当客户端接收到服务器的通知时,立即会发送一个新的请求,进入到下一次的轮询

以上方法是实现 Web 实时通信的常用方法。当然在 HTML5 出来之后,我们就有更好的选择啦。在 HTML5 中,我们可以使用SSE或者是WebSocket。SSE的全称是Server Send Event,听名字就很好理解啦。也就是由服务器来推送数据。看到这里是不是兴奋呢?其实很多情况下,我们只需要这种简单的功能:由服务器推送数据到浏览器。比如推送比赛信息、股价的变化等等。

Server Send Event流程

客户端使用普通的 http 方式向服务器端请求网页

客户端执行网页中的 JavaScript 脚本,与服务器之间建立了一个连接

当服务器端有更新时,会发送一个事件到客户端

如果SSE还不能满足我们的需求的话,我们完全就可以使用WebSocket啦。当使用WebSocket时,浏览器和服务器之间就建立了一个全双工通道,互相都可以发送消息,完全的做到了及时,就像使用tcp socket一样。

SSE和WebSocket的简单对比:

WebSocket 是全双工通道,可以双向通信,功能更强;SSE 是单向通道,只能服务器向浏览器端发送。

WebSocket 是一个新的协议,需要服务器端支持;SSE 则是部署在 HTTP 协议之上的,现有服务器软件都支持。

SSE 是一个轻量级协议,相对简单;WebSocket 是一种较重的协议,相对复杂。

到这里我们就基本了解了一些事先 Web 实时通信的机制,下一节中,我们将使用SSE实现一个简单的在线聊天室。

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