Server-Sent Events 教程

2020-06-24

Ann Ann

一、SSE 的本质

严格地说,HTTP 协议无法做到服务器主动推送信息。但是,有一种变通方法,就是服务器向客户端声明,接下来要发送的是流信息(streaming)。

也就是说,发送的不是一次性的数据包,而是一个数据流,会连续不断地发送过来。这时,客户端不会关闭连接,会一直等着服务器发过来的新的数据流,视频播放就是这样的例子。本质上,这种通信就是以流信息的方式,完成一次用时很长的下载。

SSE 就是利用这种机制,使用流信息向浏览器推送信息。它基于 HTTP 协议,目前除了 IE/Edge,其他浏览器都支持。

二、SSE 的特点

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。

因此,两者各有特点,适合不同的场合。

三、客户端 API

3.1 EventSource 对象

SSE 的客户端 API 部署在EventSource对象上。下面的代码可以检测浏览器是否支持 SSE。

if ('EventSource' in window) {
  // ...
}

使用 SSE 时,浏览器首先生成一个EventSource实例,向服务器发起连接。

var source = new EventSource(url);

上面的url可以与当前网址同域,也可以跨域。跨域时,可以指定第二个参数,打开withCredentials属性,表示是否一起发送 Cookie。

var source = new EventSource(url, { withCredentials: true });

EventSource实例的readyState属性,表明连接的当前状态。该属性只读,可以取以下值。

  • 0:相当于常量EventSource.CONNECTING,表示连接还未建立,或者断线正在重连。
  • 1:相当于常量EventSource.OPEN,表示连接已经建立,可以接受数据。
  • 2:相当于常量EventSource.CLOSED,表示连接已断,且不会重连。

3.2 基本用法

连接一旦建立,就会触发open事件,可以在onopen属性定义回调函数。

source.onopen = function (event) {
  // ...
};

// 另一种写法
source.addEventListener('open', function (event) {
  // ...
}, false);

客户端收到服务器发来的数据,就会触发message事件,可以在onmessage属性的回调函数。

source.onmessage = function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
};

// 另一种写法
source.addEventListener('message', function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
}, false);

上面代码中,事件对象的data属性就是服务器端传回的数据(文本格式)。

如果发生通信错误(比如连接中断),就会触发error事件,可以在onerror属性定义回调函数。

source.onerror = function (event) {
  // handle error event
};

// 另一种写法
source.addEventListener('error', function (event) {
  // handle error event
}, false);

close方法用于关闭 SSE 连接。

source.close();

3.3 自定义事件

默认情况下,服务器发来的数据,总是触发浏览器EventSource实例的message事件。开发者还可以自定义 SSE 事件,这种情况下,发送回来的数据不会触发message事件。

source.addEventListener('foo', function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
}, false);

上面代码中,浏览器对 SSE 的foo事件进行监听。如何实现服务器发送foo事件,请看下文。

四、服务器实现

4.1 数据格式

服务器向浏览器发送的 SSE 数据,必须是 UTF-8 编码的文本,具有如下的 HTTP 头信息。

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

上面三行之中,第一行的Content-Type必须指定 MIME 类型为event-steam

每一次发送的信息,由若干个message组成,每个message之间用\n\n分隔。每个message内部由若干行组成,每一行都是如下格式。

[field]: value\n

上面的field可以取四个值。

  • data
  • event
  • id
  • retry

此外,还可以有冒号开头的行,表示注释。通常,服务器每隔一段时间就会向浏览器发送一个注释,保持连接不中断。

: This is a comment

下面是一个例子。

: this is a test stream\n\n

data: some text\n\n

data: another message\n
data: with two lines \n\n

4.2 data 字段

数据内容用data字段表示。

data:  message\n\n

如果数据很长,可以分成多行,最后一行用\n\n结尾,前面行都用\n结尾。

data: begin message\n
data: continue message\n\n

下面是一个发送 JSON 数据的例子。

data: {\n
data: "foo": "bar",\n
data: "baz", 555\n
data: }\n\n

4.3 id 字段

数据标识符用id字段表示,相当于每一条数据的编号。

id: msg1\n
data: message\n\n

浏览器用lastEventId属性读取这个值。一旦连接断线,浏览器会发送一个 HTTP 头,里面包含一个特殊的Last-Event-ID头信息,将这个值发送回来,用来帮助服务器端重建连接。因此,这个头信息可以被视为一种同步机制。

4.4 event 字段

event字段表示自定义的事件类型,默认是message事件。浏览器可以用addEventListener()监听该事件。

event: foo\n
data: a foo event\n\n

data: an unnamed event\n\n

event: bar\n
data: a bar event\n\n

上面的代码创造了三条信息。第一条的名字是foo,触发浏览器的foo事件;第二条未取名,表示默认类型,触发浏览器的message事件;第三条是bar,触发浏览器的bar事件。

下面是另一个例子。

event: userconnect
data: {"username": "bobby", "time": "02:33:48"}

event: usermessage
data: {"username": "bobby", "time": "02:34:11", "text": "Hi everyone."}

event: userdisconnect
data: {"username": "bobby", "time": "02:34:23"}

event: usermessage
data: {"username": "sean", "time": "02:34:36", "text": "Bye, bobby."}

4.5 retry 字段

服务器可以用retry字段,指定浏览器重新发起连接的时间间隔。

retry: 10000\n

两种情况会导致浏览器重新发起连接:一种是时间间隔到期,二是由于网络错误等原因,导致连接出错。

五、Node 服务器实例

SSE 要求服务器与浏览器保持连接。对于不同的服务器软件来说,所消耗的资源是不一样的。Apache 服务器,每个连接就是一个线程,如果要维持大量连接,势必要消耗大量资源。Node 则是所有连接都使用同一个线程,因此消耗的资源会小得多,但是这要求每个连接不能包含很耗时的操作,比如磁盘的 IO 读写。

下面是 Node 的 SSE 服务器实例

var http = require("http");

http.createServer(function (req, res) {
  var fileName = "." + req.url;

  if (fileName === "./stream") {
    res.writeHead(200, {
      "Content-Type":"text/event-stream",
      "Cache-Control":"no-cache",
      "Connection":"keep-alive",
      "Access-Control-Allow-Origin": '*',
    });
    res.write("retry: 10000\n");
    res.write("event: connecttime\n");
    res.write("data: " + (new Date()) + "\n\n");
    res.write("data: " + (new Date()) + "\n\n");

    interval = setInterval(function () {
      res.write("data: " + (new Date()) + "\n\n");
    }, 1000);

    req.connection.addListener("close", function () {
      clearInterval(interval);
    }, false);
  }
}).listen(8844, "127.0.0.1");

请将上面的代码保存为server.js,然后执行下面的命令。

$ node server.js

上面的命令会在本机的8844端口,打开一个 HTTP 服务。

然后,打开这个网页,查看客户端代码并运行。

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