使用 SSE 代替轮询

声明

本人也在不断的学习和积累中，文章中有不足和误导的地方还请见谅，可以给我留言指正。希望和大家共同进步，共建和谐学习环境。

背景

公司开发Electron应用时，需要服务器向客户端主动推送消息，经过相关的搜索，发现了SSE可以取代WebSockets。那让我们就来学习一下SSE。

🤔️ SSE 是啥

SSE 全称是 Server-sent events(服务器发送事件)，是服务器向客户端推送数据的一种方式。
SSE 的本质是通过 HTTP 请求，不断发送 流信息(streaming)，使得服务器向客户端推送信息。类似于视频流。
他不是一次性的数据包，而是会一直等着服务端的推送。因此客户端不会关闭连接，等着服务端的不断推送。这样就实现了服务端向客户端的推送。

概述

Server-Sent Events 服务器推送事件，简称 SSE，是一种服务端实时主动向浏览器推送消息的技术。
SSE 是 HTML5 中一个与通信相关的 API，主要由两部分组成：服务端与浏览器端的通信协议（HTTP 协议）及浏览器端可供 JavaScript 使用的 EventSource 对象。
从“服务端主动向浏览器实时推送消息”这一点来看，该 API 与 WebSockets API 有一些相似之处。但是，该 API 与 WebSockers API 的不同之处在于：

Server-Sent Events API	WebSockets API
基于 HTTP 协议	基于 TCP 协议
单工，只能服务端单向发送消息	全双工，可以同时发送和接收消息
轻量级，使用简单	相对复杂
内置断线重连和消息追踪的功能	不在协议范围内，需手动实现
文本或使用 Base64 编码和 gzip 压缩的二进制消息	类型广泛
支持自定义事件类型	不支持自定义事件类型
连接数 HTTP/1.1 6 个，HTTP/2 可协商（默认 100）	连接数无限制

服务端实现

1 协议

SSE 本质是浏览器发起 http 请求，服务器在收到请求后，返回状态与数据，并附带以下 headers：

Content-Type: text/event-stream
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive

• SSE API规定推送事件流的 MIME 类型为 text/event-stream。
• 必须指定浏览器不缓存服务端发送的数据，以确保浏览器可以实时显示服务端发送的数据。
• SSE 是一个一直保持开启的 TCP 连接，所以 Connection 为 keep-alive。

2 消息格式

EventStream（事件流）为 UTF-8 格式编码的文本或使用 Base64 编码和 gzip 压缩的二进制消息。

每条消息由一行或多行字段（event、id、retry、data）组成，每个字段组成形式为：字段名:字段值。字段以行为单位，每行一个（即以 \n 结尾）。以冒号开头的行为注释行，会被浏览器忽略。

每次推送，可由多个消息组成，每个消息之间以空行分隔（即最后一个字段以\n\n结尾）。

📢 注意：

• 除上述四个字段外，其他所有字段都会被忽略。

• 如果一行字段中不包含冒号，则整行文本将被视为字段名，字段值为空。

• 注释行可以用来防止链接超时，服务端可以定期向浏览器发送一条消息注释行，以保持连接不断。

2.1 event

事件类型。如果指定了该字段，则在浏览器收到该条消息时，会在当前 EventSource 对象（见 4）上触发一个事件，事件类型就是该字段的字段值。可以使用 addEventListener 方法在当前 EventSource 对象上监听任意类型的命名事件。

如果该条消息没有 event 字段，则会触发 EventSource 对象 onmessage 属性上的事件处理函数。

2.2 id

事件ID。事件的唯一标识符，浏览器会跟踪事件ID，如果发生断连，浏览器会把收到的最后一个事件ID放到 HTTP Header Last-Event-Id 中进行重连，作为一种简单的同步机制。

例如可以在服务端将每次发送的事件ID值自动加 1，当浏览器接收到该事件ID后，下次与服务端建立连接后再请求的 Header 中将同时提交该事件ID，服务端检查该事件ID是否为上次发送的事件ID，如果与上次发送的事件ID不一致则说明浏览器存在与服务器连接失败的情况，本次需要同时发送前几次浏览器未接收到的数据。

2.3 retry

重连时间。整数值，单位 ms，如果与服务器的连接丢失，浏览器将等待指定时间，然后尝试重新连接。如果该字段不是整数值，会被忽略。

当服务端没有指定浏览器的重连时间时，由浏览器自行决定每隔多久与服务端建立一次连接（一般为 30s）。

2.4 data

消息数据。数据内容只能以一个字符串的文本形式进行发送，如果需要发送一个对象时，需要将该对象以一个 JSON 格式的字符串的形式进行发送。在浏览器接收到该字符串后，再把它还原为一个 JSON 对象。

示例

const express = require('express');
const cors = require('cors'); // 允许跨域
const app = express();
const PORT = 3000;

app.use(cors());
app.use(express.static('public'));

app.get('/events', function (req, res) {
    res.setHeader('Content-Type', 'text/event-stream');
    res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');
    res.setHeader('Connection', 'keep-alive');
    // res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*'); 也可以设置跨域

    let startTime = Date.now();

    const sendEvent = () => {
        // 检查是否已经发送了10秒
        if (Date.now() - startTime >= 10000) {
            res.write('event: close\ndata: {}\n\n'); // 发送一个特殊事件通知客户端关闭
            res.end(); // 关闭连接
            return;
        }

        // data：事件的数据。如果数据跨越多行，每行都应该以data:开始。
        // id：事件的唯一标识符。客户端可以使用这个ID来恢复事件流。
        // event：自定义事件类型。客户端可以根据不同的事件类型来执行不同的操作。
        // retry：建议的重新连接时间（毫秒）。如果连接中断，客户端将等待这段时间后尝试重新连接。
        const data = { message: 'Hello World', timestamp: new Date() };
        res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`);

        // 每隔2秒发送一次消息
        setTimeout(sendEvent, 2000);
    };

    sendEvent();
});

app.listen(PORT, () => {
    console.log(`Server running on http://localhost:${PORT}`);
});

浏览器 API

在浏览器端，可以使用 JavaScript 的 EventSource API 创建 EventSource 对象监听服务器发送的事件。一旦建立连接，服务器就可以使用 HTTP 响应的 'text/event-stream' 内容类型发送事件消息，浏览器则可以通过监听 EventSource 对象的 onmessage、onopen 和 onerror 事件来处理这些消息。

1 建立连接

EventSource 接受两个参数：URL 和 options。
URL 为 http 事件来源，一旦 EventSource 对象被创建后，浏览器立即开始对该 URL 地址发送过来的事件进行监听。
options 是一个可选的对象，包含 withCredentials 属性，表示是否发送凭证（cookie、HTTP认证信息等）到服务端，默认为 false。

const eventSource = new EventSource('http_api_url', { withCredentials: true })

与 XMLHttpRequest 对象类型，EventSource 对象有一个 readyState 属性值，具体含义如下表：

readyState	含义
0	浏览器与服务端尚未建立连接或连接已被关闭
1	浏览器与服务端已成功连接，浏览器正在处理接收到的事件及数据
2	浏览器与服务端建立连接失败，客户端不再继续建立与服务端之间的连接

可以使用 EventSource 对象的 close 方法关闭与服务端之间的连接，使浏览器不再建立与服务端之间的连接。

// 初始化 eventSource 等省略
// 关闭连接
eventSource.close()

2 监听事件

EventSource 对象本身继承自 EventTarget 接口，因此可以使用 addEventListener() 方法来监听事件。EventSource 对象触发的事件主要包括以下三种：

• open 事件：当成功连接到服务端时触发。

• message 事件：当接收到服务器发送的消息时触发。该事件对象的 data 属性包含了服务器发送的消息内容。

• error 事件：当发生错误时触发。该事件对象的 event 属性包含了错误信息。

// 初始化 eventSource 等省略
eventSource.addEventListener('open', function(event) {
  console.log('Connection opened')
})

eventSource.addEventListener('message', function(event) {
  console.log('Received message: ' + event.data);
})

// 监听自定义事件
eventSource.addEventListener('xxx', function(event) {
  console.log('Received message: ' + event.data);
})

eventSource.addEventListener('error', function(event) {
  console.log('Error occurred: ' + event.event);
})

当然，也可以采用属性监听（onopen、onmessage、onerror）的形式。

// 初始化 eventSource 等省略
eventSource.onopen = function(event) {
  console.log('Connection opened')
}

eventSource.onmessage = function(event) {
  console.log('Received message: ' + event.data);
}

eventSource.onerror = function(event) {
  console.log('Error occurred: ' + event.event);
})

📢注意：

EventSource 对象的属性监听只能监听预定义的事件类型（open、message、error）。不能用于监听自定义事件类型。如果要实现自定义事件类型的监听，可以使用 addEventListener() 方法。

示例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>SSE示例</title>
</head>

<body>
    <h1>这是一个测试</h1>
    <div id="messages"></div>

<script>

    // 同网址
    //const evtSource = new EventSource(url);
    // 跨域带上 cookie。 打开withCredentials属性，表示是否一起发送 Cookie。
    //const evtSource = new EventSource(url, { withCredentials: true });

    const evtSource = new EventSource('http://locahost:3000/events');
    const messages = document.getElementById('messages');

    evtSource.onmessage = function(event) {
        const newElement = document.createElement("p");
        const eventObject = JSON.parse(event.data);
            newElement.textContent = "消息: " + eventObject.message + " 时间:" + eventObject.timestamp;
            messages.appendChild(newElement);
    };
</script>
</body>
</html>

兼容性

发展至今，SSE 已具有广泛的的浏览器兼容性，几乎除 IE 之外的浏览器均已支持。

image.png

对于不支持 EventSource 的浏览器，可以使用 polyfill 实现。判断浏览器是否支持 EventSource：

if(typeof(EventSource) !== “undefined”) {
    // 支持
} else {
    // 不支持，使用 polyfill
}

参考文档

https://juejin.cn/post/7221125237500330039
https://juejin.cn/post/7018726581157756965
https://juejin.cn/post/7355666189475954725