浅谈 Server-Sent Events-技术圈

前几天看到 Twitter 点赞区域蹦哒的很可爱, 于是乎想研究研究怎么实现的. 一开始下意识以为是 WebSocket, 但是在控制台死活没找到相关的信息, 去 stackoverflow 问了下原来是 Server-Sent Events, 本文对此做个介绍.

什么是 Server-Sent Events

Server-Sent Events 是一种服务器推送技术, 使客户端可以通过 HTTP 连接从服务器自动接收更新. 每个通知以文本流(文本应该为 utf-8)的形式发送, 并以一对换行符结尾. 与 WebSocket 相比:

它不是全双工的, 只能服务器向浏览器发送, 因为流信息本质上就是下载, 一旦连接后不能再次发送请求(否则就变成了一次新的连接)
WebSocket 使用的 ws 协议, 而 SSE 使用的仍然是 HTTP 协议.

SSE 的特点

这里直接抄袭阮一峰聚聚的:

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.

来个例子

无码言屌, 下面我们通过一个例子来演示怎么使用 SSE. 首先看客户端的代码, 通过 new 一个 EventSource 来创建 SSE 实例, 第一个参数为后端接口, 第二个 option 参数只有一个 withCredentials, 如果为 true, 在跨域的情况下, 可被允许发送 cookie.


const evtSource = new EventSource("http://localhost:3002/sse", {
    withCredentials: true,
});

EventSource 可以监听三种事件, 分别是 onopen, onmessage, onerror, 第一个和第三个不用多说, 分别是建立连接成功和建立连接失败(CORS 或者请求超时等等). 而 onmessage 最重要, 它用来监听每次推送的信息流.

因为 SSE 接收的只能是 utf-8 的纯文本, 因此最通用的做法是后端传递一个 JSON 字符串. 下面的代码中, 每次接收到新的推送, 就会打印出 like_count, 直到 like_count > 10, 客户端会主动要求服务端停止推送.

interface Data {
  payload: { like_count: number };
}

evtSource.addEventListener("message", (e: MessageEvent) => {
  const {
    payload: { like_count },
  }: Data = JSON.parse(e.data);

  console.log(like_count);

  if (like_count > 10) {
    evtSource.close();
  }
});

上面基本就是客户端要做的事情了, 很简单, 下面看下服务端的. 因为 nestjs 封装了对 SSE 的支持, 这里就用这个框架搞下.

事件流仅仅是一个简单的文本数据流, 文本应该使用 UTF-8 格式的编码. 每条消息后面都由一个空行作为分隔符. 每条消息是由多个字段组成的, 每个字段由字段名, 一个冒号, 以及字段值组成.

规范中支持四个字段, 分别是:

event: 该字段为 onmessage 的子集, 也就是说你可以通过 evtSource.addEventListener("customEvt", () => {} 来细粒度监听指定 event 的推送.
data: 也就是传递的实体, 如果该条消息包含多个 data 字段, 则客户端会用换行符把它们连接成一个字符串来作为字段值.
id 可以给每次推送增加一个 id 标识, 比如是 tweetId, 这样就可以把实体中的 likeCount 跟 tweetId 一一映射.
retry: 指定浏览器重新发起连接的时间间隔, 它是一个整数值, 指定了重新连接的时间(单位为毫秒), 如果不是正整数将被忽略

此外, 以冒号开头的行为注释行, 会被忽略, 注释行可以用来防止连接超时, 服务器可以定期发送一条消息注释行, 以保持连接不断.

: just a comment\n\n

id: 12345\n
event: addLikeCount\n
retry: 10000\n
data: {\n
data: "likeCount": 1,\n
data: }\n\n

下面直接看后端代码实现, 由于 nestjs 实现 SSE 必须用 rxjs, 所以得有点儿相关基础. 代码中每两秒吐出一次数据, 由于 nestjs 会将 data 转化为 SSE 想要的结构, data 直接写成对象即可.

import { Injectable } from "@nestjs/common";
import { interval } from "rxjs";
import { map } from "rxjs/operators";
import { randomSeries } from "yancey-js-util";

@Injectable()
export class SSEService {
  public sse() {
    let count = 1;
    return interval(2000).pipe(
      map((_) => ({
        id: randomSeries(6),
        type: "addLikeCount",
        data: { payload: { tweetId: randomSeries(6), likeCount: count++ } },
        retry: 10000,
      }))
    );
  }
}

如果没什么意外, 前端就可以看到 stream 了.

分析下响应头, 很重要的两个标志是禁止了缓存, 并且 Content-Type: text/event-stream.

GraphQL 是否支持?

Emmmm, 似乎不支持, 不过 GraphQL 本身已经有了强大的 Subscriptions 系统, 也没必要支持这些玩意儿了(毕竟去年 GraphQL 支持个上传还不利索, 逃).

Can I use SSE?

Emmmm, 除了某浏览器, 都可以用.

其他

突然想到, 我在后端配置了 rateLimit. 那么前端如此频繁的获取数据, 会触发 rateLimit 吗? 答案是不会的, 因为 SSE 始终只是一条 HTTP 请求, 而 rateLimit 限制的只是重复请求.

app.use(
  rateLimit({
    windowMs: 15 * 60 * 1000,
    max: 100,
  })
);

奉上全部代码


// 前端部分

// SSE.tsx
import { FC, useState, useEffect } from "react";

interface CustomEvent extends Event {
  data: string;
}

interface Data {
  payload: {
    likeCount: number;
  };
}

const SSE: FC = () => {
  const [like, setLike] = useState(0);

  const initialSSE = () => {
    const evtSource = new EventSource("http://localhost:3002/sse", {
      withCredentials: true,
    });

    evtSource.addEventListener("open", () => {
      console.log("已开启");
    });

    // 这里使用的便是自定义事件
    evtSource.addEventListener("addLikeCount", ((e: CustomEvent) => {
      const {
        payload: { likeCount },
      }: Data = JSON.parse(e.data);

      setLike(likeCount);

      if (likeCount > 10) {
        evtSource.close();
      }
    }) as EventListener);

    evtSource.addEventListener("message", (e: MessageEvent) => {});

    evtSource.addEventListener("error", (err: Event) => {
      console.log(err);
    });
  };

  useEffect(() => {
    initialSSE();
  }, []);

  return <div>{like}</div>;
};

export default SSE;

// 后端部分

// sse.module.ts
import { Module } from "@nestjs/common";
import { SSEController } from "./sse.controller";
import { SSEService } from "./sse.service";

@Module({
  controllers: [SSEController],
  providers: [SSEService],
})
export class SSEModule {}

// sse.controller.ts
import { Controller, MessageEvent, Sse } from "@nestjs/common";
import { Observable } from "rxjs";
import { SSEService } from "./sse.service";

@Controller()
export class SSEController {
  constructor(private readonly sseService: SSEService) {
    this.sseService = sseService;
  }

  @Sse("sse")
  public sse(): Observable<MessageEvent> {
    return this.sseService.sse();
  }
}

// sse.service.ts
import { Injectable } from "@nestjs/common";
import { interval } from "rxjs";
import { map } from "rxjs/operators";
import { randomSeries } from "yancey-js-util";

@Injectable()
export class SSEService {
  public sse() {
    let count = 1;
    return interval(2000).pipe(
      map((_) => ({
        id: randomSeries(6),
        type: "addLikeCount",
        data: { payload: { tweetId: randomSeries(6), likeCount: count++ } },
        retry: 10000,
      }))
    );
  }
}

参考

Using server-sent events
Server-Sent Events 教程