Асинхронный веб, или Что такое веб-сокеты

Веб-сокеты (Web Sockets) — это передовая технология, которая позволяет создавать интерактивное соединение между клиентом (браузером) и сервером для обмена сообщениями в режиме реального времени. Веб-сокеты, в отличие от HTTP, позволяют работать с двунаправленным потоком данных, что делает эту технологию совершенно уникальной. Давайте разберемся, как работает эта технология и чем она отличается от HTTP.

Как работает HTTP?

Вы наверняка знаете, что такое HTTP (или HTTPS), поскольку встречаетесь с этим протоколом каждый день в своём браузере. Браузер постоянно спрашивает у сервера, есть ли для него новые сообщения, и получает их.

Вы также можете знать, что HTTP позволяет использовать разные типы запросов, такие как POST, GET или PUT, каждый из которых имеет своё назначение.

Как работают веб-сокеты?

Веб-сокетам же для ответа не нужны ваши повторяющиеся запросы. Достаточно выполнить один запрос и ждать отклика. Вы можете просто слушать сервер, который будет отправлять вам сообщения по мере готовности.

Веб-сокеты можно использовать, если вы разрабатываете:

• приложения реального времени;
• чат-приложения;
• IoT-приложения;
• многопользовательские игры.

Когда следует избегать использования веб-сокетов?

Практически никогда. Единственный минус — это несовместимость с некоторыми браузерами, но уже 95 % браузеров поддерживают веб-сокеты.

В некоторых случаях веб-сокеты вам всё же не понадобятся. Если вы создаёте простую CMS, вам вряд ли пригодится функциональность в режиме реального времени. Также не стоит использовать веб-сокеты в REST API, поскольку вам хватит таких HTTP-запросов, как GET, POST, DELETE и PUT.

Практические примеры

В примерах ниже для клиента используется JavaScript, а для сервера — Node.js. Примеры очень просты и вряд ли пригодятся на практике, но зато позволят разобраться в сути.

Веб-сокеты

Клиент:

Сервер:

			const WebSocket = require('ws');

// создаём новый websocket-сервер
const wss = new WebSocket.Server({
  port: 8080
});

//  отправляем клиентам, когда функция clientValidator возвращает true. this — это wss.
wss.broadcast = function(data, clientValidator = () => true) {
  this.clients.forEach(client => {
    if (clientValidator(client)) {
      client.send(data);
    }
  });
}

wss.on("connection", ws => {
  // событие будет вызвано, когда клиент отправит сообщение
  ws.on('message', message => {
    //  отправляем сообщение всем, кроме автора
    wss.broadcast(message, client => client !== ws);
  });
});
		

Вот иллюстрация работы веб-сокетов:

Эквивалент в HTTP

Так как HTTP должен постоянно проверять канал на наличие новых сообщений, можно использовать «грязную» проверку (dirty check) — подход, при котором клиент с заданной периодичностью (допустим, каждые 200 мс) проверяет наличие новых сообщений на сервере.

Чтобы не вникать в XMLHttpRequest, можно использовать библиотеку Axios. Она декларативна и очень понятна.

Клиент:

Сервер:

			const express = require('express');
const bodyParser = require('body-parser');
const app = express();

app.use(bodyParser.json(), function(req, res, next) {
  res.header("Access-Control-Allow-Origin", "*");
  res.header("Access-Control-Allow-Headers", "Origin, X-Requested-With, Content-Type, Accept");
  next();
});

// в реальном приложении сообщения хранились бы в базе данных или, в некоторых случаях, в JSON-файлах,
// а не в переменной, которая обнуляется при остановке сервера
let messages = [];

// создаем новое сообщение
app.post('/messages', (req, res) => {
  messages.push(req.body.text);
  res.json({
    success: true
  });
});

// получаем все сообщения
app.get('/messages', (req, res) => {
  res.json({
    messages
  });
});

// слушаем все запросы на localhost: 8080.
app.listen(8080, () => console.log('Слушаю порт 8080'));
		

Заключение

Веб-сокеты являются одной из самых перспективных веб-технологий, которую уже сейчас используют многие разработчики. Она отлично подходит для взаимодействия в режиме реального времени, в том числе в онлайн-играх.