什么是 Socket.IO

Posted on Wed, 25 Dec 2024 10:33:56 +0800 by LiangMingJian

工作原理

Socket.IO 是 Websocket 的一个实现，其分为服务器（node.js）和客户端（浏览器、node.js或其他编程语言）。服务器与客户端之间的双向通道使用 Websocket 连接建立，并使用 HTTP 长轮询作为回退。

Socket.IO 代码库分为两个不同的层：

  • 低级管道：称为 Engine.IO，作为 Socket.IO 的内部发动机，负责建立服务器和客户端之间的低级连接，处理各种数据运输，升级机制，以及断开检测。
  • 高级别 API： Socket.IO 本身。

连接过程

握手

在 Engine.IO 连接的开始，服务器会发送一些信息：

{  
    "sid": "FSDjX-WRwSA4zTZMALqx",  
    "upgrades": ["websocket"],  
    "pingInterval": 25000,  
    "pingTimeout": 20000
}
  • sid 是会话的 ID，它必须包含在所有后续 HTTP 请求中的查询参数中
  • upgrades 包含由服务器支持的所有链接列表
  • pingInterval 与 pingTimeout 的值用于心跳机制，以检查连接状态

升级机制

默认情况下，客户端会先与 HTTP 长轮询传输建立连接。

虽然 Websocket 是建立双向通信的最佳方式，但经验表明，由于代理、防火墙、防病毒软件等原因，建立 Websocket 连接并不总是可能的。从用户的角度来看，不成功的 Websocket 连接会伤害用户体验。

综上所及，Engine.IO 首先关注可靠性和用户体验，其次再改进和提高服务器性能。

Engine.IO 可以将 HTTP 长轮询升级为 Websocket，升级时，客户端将：

  • 确保其传出缓冲器是空的
  • 将当前传输置于仅读模式
  • 尝试与其他运输建立连接
  • 如果成功，关闭第一次运输

您可以查看浏览器的网络监视器：

  1. 握手 （包含会话 ID sid = zBjrh...AAAK 在此处 ，在随后的请求中使用）
  2. 发送数据（HTTP 长轮询）
  3. 接收数据（HTTP 长轮询）
  4. 升级（Websocket）
  5. 接收数据（HTTP 长轮询会在成功建立 Websocket 连接后关闭）

断开检测

Engine.IO 连接会在下列情况中视为关闭：

  • 一个 HTTP 请求（GET 或 POST）失败
  • 网络插座连接已关闭（例如，当用户关闭浏览器中的选项卡时）
  • socket.disconnect()在服务器端或客户端调用

还有一个心跳机制，检查服务器和客户端之间的连接是否仍然启动和运行：

在给定间隔，服务器发送 PING 数据包，客户端将 PONG 数据包发回。如果服务器没有收到 PONG 数据包，它将认为连接已关闭。相反，如果客户端内部未收到 PING 数据包，则会认为连接已关闭。

参考文件 1： Introduction @Socket.IO