Websocket技術選型參考

Websocket技術選型參考

1. 前言

WebsocketHTML5 開始提供的一種在單個 TCP 連接上進行全雙工通訊的協議。WebSocket 使得客戶端和服務器之間的數據交換變得更加簡單,允許服務端主動向客戶端推送數據,當然也支持客戶端發送數據到服務端。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適合的技術方案,並不存在褒貶。

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,包含客戶端API和服務端API,服務端API完全依賴於客戶端API,只是在其基礎上添加了一些功能,所以只需要導入服務端依賴即可。 具體實現需要Web容器、JavaEE服務器或者框架提供。我們常用的Web容器TomcatUndertow等都支持。

優點:集成起來簡單,原生的Java支持。

缺點:和Web服務器等共享容器耦合度高,廣播、組播需要自行控制。併發量較低,調優麻煩,存在兼容性問題。

2.2 SockJS

SockJS是一個瀏覽器JavaScript庫,對Websocket進行了抽象。SockJS為您提供了一個一致的,跨瀏覽器的

Javascript API,該API在瀏覽器和Web服務器之間創建了低延遲,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,它將嘗試其它各種特定於瀏覽器的傳輸協議,例如xhr-streamingServer 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議)來簡化其使用。其實Spring Websocket組件中採用的就是此協議。

優點:社區活躍,技術成熟,協議棧豐富,有全套Spring解決方案,兼容性強,另外可以結合發佈訂閱模式。

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

2.3 Socket.IO

Socket.IO 是一個基於 Node.js 的實時應用程序框架,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,但是它提供基於

Netty的服務端實現以及客戶端實現,同時支持Websocket和長輪詢。除了Websocket的常用場景外,我們可以通過該組件實現安卓和IOS的消息推送。

優點:性能良好,支持廣播、組播,斷線重連、心跳檢測、二進制。支持安卓和IOS平臺。社區活躍。

缺點:需要自行封裝同Spring的集成,服務端並非社區維護,資源消耗大。

2.4 ReactiveStream

一些反應流規範和框架也對Websocket進行了實現。Spring WebfluxRSocket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。SockJSSocket.IO的爭論點在於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持更好一些。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適,但是學習成本也相對較高。其它小眾的技術這裡不做評測,如果你有比較好的方案可留言討論。

附:性能基準測試

以下是國外某論文在2020年對原生WebsocketSockJSSocket.IO進行的性能測試的一些關鍵指標。


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隨著客戶端的增多創建連接的耗時

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隨著客戶端連接增多接收消息的平均時間

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接收一條消息所消耗的連接數和重組的TCP分段數

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服務端內存佔用趨勢


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