初探和实现websocket心跳重连

初探和实现websocket心跳重连

心跳重连缘由

在使用websocket过程中，可能会出现网络断开的情况，比如信号不好，或者网络临时性关闭，这时候websocket的连接已经断开，
而浏览器不会执行websocket 的 onclose方法，我们无法知道是否断开连接，也就无法进行重连操作。
如果当前发送websocket数据到后端，一旦请求超时，onclose便会执行，这时候便可进行绑定好的重连操作。
因此websocket心跳重连就应运而生。

如何实现

在websocket实例化的时候，我们会绑定一些事件：

var ws = new WebSocket(url);
ws.onclose = function () {
    //something
};
ws.onerror = function () {
    //something
};
        
ws.onopen = function () {
   //something
};
ws.onmessage = function (event) {
   //something
}

如果希望websocket连接一直保持，我们会在close或者error上绑定重新连接方法。

ws.onclose = function () {
    reconnect();
};
ws.onerror = function () {
    reconnect();
};

这样一般正常情况下失去连接时，触发onclose方法，我们就能执行重连了。

那么针对断网的情况的心跳重连，怎么实现呢。
简单的实现：

var heartCheck = {
    timeout: 60000,//60ms
    timeoutObj: null,
    reset: function(){
        clearTimeout(this.timeoutObj);
　　　　 this.start();
    },
    start: function(){
        this.timeoutObj = setTimeout(function(){
            ws.send("HeartBeat");
        }, this.timeout)
    }
}

ws.onopen = function () {
   heartCheck.start();
};
ws.onmessage = function (event) {
    heartCheck.reset();
}

如上代码，heartCheck 的 reset和start方法主要用来控制心跳的定时。

什么条件下执行心跳：

当onopen也就是连接上时，我们便开始start计时，如果在定时时间范围内，onmessage获取到了后端的消息，我们就重置倒计时，
距离上次从后端获取到消息超过60秒之后，执行心跳检测，看是不是断连了，这个检测时间可以自己根据自身情况设定。

判断前端ws断开(断网但不限于断网的情况）：

当心跳检测send方法执行之后，如果当前websocket是断开状态(或者说断网了)，发送超时之后，浏览器的ws会自动触发onclose方法，重连也执行了（onclose方法体绑定了重连事件），如果当前一直是断网状态，重连会2秒（时间是自己代码设置的）执行一次直到网络正常后连接成功。
如此一来，我们判断前端主动断开ws的心跳检测就实现了。为什么说是前端主动断开，因为当前这种情况主要是通过前端ws的事件来判断的，后面说后端主动断开的情况。

我本想测试websocket超时时间，又发现了一些新的问题

1. 在chrome中，如果心跳检测 也就是websocket实例执行send之后，15秒内没发送到另一接收端，onclose便会执行。那么超时时间是15秒。
2. 我又打开了Firefox ，Firefox在断网7秒之后，直接执行onclose。说明在Firefox中不需要心跳检测便能自动onclose。
3. 同一代码， reconnect方法 在chrome 执行了一次，Firefox执行了两次。当然我们在几处地方（代码逻辑处和websocket事件处）绑定了reconnect()，
   所以保险起见，我们还是给reconnect()方法加上一个锁，保证只执行一次

目前来看不同的浏览器，有不同的机制，无论浏览器websocket自身会不会在断网情况下执行onclose，加上心跳重连后，已经能保证onclose的正常触发。

判断后端断开：

如果后端因为一些情况断开了ws，是可控情况下的话，会下发一个断连的消息通知，之后才会断开，我们便会重连。

如果因为一些异常断开了连接，我们是不会感应到的，所以如果我们发送了心跳一定时间之后，后端既没有返回心跳响应消息，前端又没有收到任何其他消息的话，我们就能断定后端主动断开了。
一点特别重要的发送心跳到后端，后端收到消息之后必须返回消息，否则超过60秒之后会判定后端主动断开了。再改造下代码:

var heartCheck = {
    timeout: 60000,//60ms
    timeoutObj: null,
    serverTimeoutObj: null,
    reset: function(){
        clearTimeout(this.timeoutObj);
        clearTimeout(this.serverTimeoutObj);
　　　　 this.start();
    },
    start: function(){
        var self = this;
        this.timeoutObj = setTimeout(function(){
            ws.send("HeartBeat");
            self.serverTimeoutObj = setTimeout(function(){
                ws.close();//如果onclose会执行reconnect，我们执行ws.close()就行了.如果直接执行reconnect 会触发onclose导致重连两次
            }, self.timeout)
        }, this.timeout)
    },
}

ws.onopen = function () {
   heartCheck.start();
};
ws.onmessage = function (event) {
    heartCheck.reset();
}
ws.onclose = function () {
    reconnect();
};
ws.onerror = function () {
    reconnect();
};

PS：

因为目前我们这种方式会一直重连如果没连接上或者断连的话，如果有两个设备同时登陆并且会踢另一端下线，一定要发送一个踢下线的消息类型，这边接收到这种类型的消息，逻辑判断后就不再执行reconnect，否则会出现一只相互挤下线的死循环。

整理了一个简单的demo到github，点击查看https://github.com/zimv/WebSocketHeartBeat