# 网络
# WebSocket
# WebSocket 与 HTTP 什么关系呢?
简单来说,WebSocket 是一种协议,是一种与 HTTP 同等的网络协议,两者都是应用层协议,都基于 TCP 协议。但是 WebSocket 是一种双向通信协议,在建立连接之后,WebSocket 的 server 与 client 都能主动向对方发送或接收数据。同时,WebSocket 在建立连接时需要借助 HTTP 协议,连接建立好了之后 client 与 server 之间的双向通信就与 HTTP 无关了。
# WebSocket 与 Socket
网络应用中,两个应用程序同时需要向对方发送消息的能力(即全双工通信),所利用到的技术就是 socket,其能够提供端对端的通信。对于程序员而言,其需要在 A 端创建一个 socket 实例,并为这个实例提供其所要连接的 B 端的 IP 地址和端口号,而在 B 端创建另一个 socket 实例,并且绑定本地端口号来进行监听。当 A 和 B 建立连接后,双方就建立了一个端对端的 TCP 连接,从而可以进行双向通信。
WebSocekt 是 HTML5 规范中的一部分,其借鉴了 socket 的思想,为 client 和 server 之间提供了类似的双向通信机制。同时,WebSocket 又是一种新的应用层协议,包含一套标准的 API;而 socket 并不是一个协议,而是一组接口,其主要方便大家直接使用更底层的协议(比如 TCP 或 UDP)
# 什么是 Socket.IO
Socket.IO 是一个封装了 Websocket、基于 Node 的 JavaScript 框架,包含 client 的 JavaScript 和 server 的 Node。其屏蔽了所有底层细节,让顶层调用非常简单。
另外,Socket.IO 还有一个非常重要的好处。其不仅支持 WebSocket,还支持许多种轮询机制以及其他实时通信方式,并封装了通用的接口。这些方式包含 Adobe Flash Socket、Ajax 长轮询、Ajax multipart streaming 、持久 Iframe、JSONP 轮询等。换句话说,当 Socket.IO 检测到当前环境不支持 WebSocket 时,能够自动地选择最佳的方式来实现网络的实时通信。
# WebSocket VS SSE(Server-Sent Events)
Server-sent Events 其实很多人都不知道这东西,但其实肯定用过的,webpack-hot-middleware
就是运用该原理进行热更新的,当然webpack-dev-server
使用的是 WebSocket。SSE 与 WebSocket 作用相似,都是建立浏览器与服务器之间的通信渠道,然后服务器向浏览器推送信息。
总体来说,WebSocket 更强大和灵活。因为它是全双工通道,可以双向通信;SSE 是单向通道,只能服务器向浏览器发送,因为流信息本质上就是下载。如果浏览器向服务器发送信息,就变成了另一次 HTTP 请求。
但是,SSE 也有自己的优点。
- SSE 使用 HTTP 协议,现有的服务器软件都支持。WebSocket 是一个独立协议。
- SSE 属于轻量级,使用简单;WebSocket 协议相对复杂。
- SSE 默认支持断线重连,WebSocket 需要自己实现。
- SSE 一般只用来传送文本,二进制数据需要编码后传送,WebSocket 默认支持传送二进制数据。
- SSE 支持自定义发送的消息类型。
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# TCP VS UDP
TCP UDP 这两个东西已经是老生常谈了,基本每个面试都会问一下,还不了解的赶快去补习一下。但发现一个问题,大家都只是知道这两者的区别是什么,完全不知道他们各自的应用场景是什么?
UDP 场景:
- 实时音视频是可以而且应该用 UDP 的,一方面因为它常常涉及到网络穿透,另外一方面它不需要重传。——我需要实时的看到你的图像跟声音,至于中间丢一帧什么的完全不重要。而为了重传往往会造成延迟与不同步,考虑一下,某一帧因为重传,导致 0.5 秒以后才到,那么整个音视频就延迟了 0.5 秒。考虑一下接收方看视频,如果使用 TCP 导致视频的中间延迟了 0.5 秒,只要我不按「快进」键,那么后续的视频全都会比发送方延迟 0.5 秒。这种延迟是累加的,随着持续丢帧,延迟会越来越大,达到数秒,甚至分钟级,这会严重影响实时音视频的用户体验。因此「实时音视频聊天」功能通常都会使用 UDP 实现。
- 网络真的非常非常可靠,以至于你完全不需要考虑 UDP 丢包问题的情况。典型的例子应该是专门为有线局域网设计的协议。
- 另外一个问题是 TCP 是纯粹的流式数据,所以制定传输协议的时候,接受方需要自行判定一个包的开始和结束,因为你完全可能接受到半个包或者两个包。——如果数据报的起止判定对你具体的程序会成为大问题,也可以考虑 UDP。
采用 UDP 有 3 个关键点:
- 网络带宽需求较小,而实时性要求高
- 大部分应用无需维持连接
- 需要低功耗