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常用的Websocket技術一覽

1. 前言

Websocket是 HTML5 開始提供的一種在單個 TCP 連接配接上進行全雙工通訊的協定。WebSocket 使得用戶端和伺服器之間的資料交換變得更加簡單,允許服務端主動向用戶端推送資料,當然也支援用戶端發送資料到服務端。通常用來社交聊天、彈幕、多玩家遊戲、協同編輯、股票基金實時報價、資訊自動更新等場景,那麼今天就簡單聊一下在Java開發中對Websocket的技術選型。

技術選型是結合自身業務選擇最适合的技術方案,并不存在褒貶。

2. 常用的Websocket技術

2.1 Java Websocket規範

這是JavaEE提供的規範,在包

javax.websocket

下,包含用戶端API和服務端API,服務端API完全依賴于用戶端API,隻是在其基礎上添加了一些功能,是以隻需要導入服務端依賴即可。 具體實作需要Web容器、JavaEE伺服器或者架構提供。我們常用的Web容器Tomcat、Undertow等都支援。

優點:內建起來簡單,原生的Java支援。

缺點:和Web伺服器等共享容器耦合度高,廣播、多點傳播需要自行控制。并發量較低,調優麻煩,存在相容性問題。

2.2 SockJS

SockJS是一個浏覽器JavaScript庫,對Websocket進行了抽象。SockJS為您提供了一個一緻的,跨浏覽器的Javascript API,該API在浏覽器和Web伺服器之間建立了低延遲,全雙工,跨域的通信通道。SockJS嘗試首先使用本機WebSockets。如果失敗了,它将嘗試其它各種特定于浏覽器的傳輸協定,例如xhr-streaming、Server sent events 以及長輪詢等。通常也會配合STOMP(面向消息的簡單文本協定)來簡化其使用。其實Spring 的Websocket元件中采用的就是此協定。

優點:社群活躍,技術成熟,協定棧豐富,有全套Spring解決方案,相容性強,另外可以結合釋出訂閱模式。

缺點:需要對SockJS和STOMP進行學習,斷線重連、心跳檢測、二進制支援不好。

2.3 Socket.IO

Socket.IO 是一個基于 Node.js 的實時應用程式架構,在即時通訊、通知與消息推送,實時分析等場景中有較為廣泛的應用,但是它提供基于Netty的服務端實作以及用戶端實作,同時支援Websocket和長輪詢。除了Websocket的常用場景外,我們可以通過該元件實作安卓和IOS的消息推送。

優點:性能良好,支援廣播、多點傳播,斷線重連、心跳檢測、二進制。支援安卓和IOS平台。社群活躍。

缺點:需要自行封裝同Spring的內建,服務端并非社群維護,資源消耗大。

2.4 ReactiveStream

一些反應流規範和架構也對Websocket進行了實作。Spring Webflux和RSocket就是其中的代表,目前官方已經放出了一些相關的DEMO。

優點:高吞吐量、高性能。

缺點:技術比較新、學習資料少。

3. 總結

如果業務量非常少而且非常急迫的話第一種可以嘗試一下。SockJS和Socket.IO的争論點在于性能上後者要好一些,當然資源也消耗大,對移動端的推送功能支援更好一些。在Spring整合上以及全套解決方案上SockJS更具優勢。如果追求高性能、高吞吐量的Websocket那麼無疑反應式更加合适,但是學習成本也相對較高。其它小衆的技術這裡不做評測,如果你有比較好的方案可留言讨論。

附:性能基準測試

以下是國外某論文在2020年對原生Websocket、SockJS、Socket.IO進行的性能測試的一些關鍵名額。

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