Podstawą całego cyfrowego świata jest komunikacja między maszynami. Autoryzowani klienci tworzą żądanie, które serwer odbiera, interpretuje i dostarcza odpowiednią odpowiedź. Jest to powszechne zrozumienie komunikacji cyfrowej dla zwykłych ludzi. Jednak praca za kulisami jest skomplikowana i żmudna.
Deweloperzy aplikacji muszą wykonać wiele pracy, aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie tej komunikacji klient-serwer. Wybór odpowiedniego protokołu komunikacji jest jednym z tych zadań. Gdy deweloperzy próbują wybrać odpowiedni protokół komunikacyjny, napotkają dwa powszechne pojęcia: HTTP i WebSocket.
Wyjaśnienie tych dwóch, ich podobieństw, funkcji i innych aspektów jest kluczowe dla zapewnienia właściwego wyboru na podstawie rzeczywistych potrzeb.
Wprowadzenie do HTTP#
Najpierw zrozummy HTTP. Jest to prawdopodobnie najczęściej używany protokół w dziedzinie komunikacji cyfrowej. Pierwsza wersja HTTP została wydana w 1989 roku, z ograniczoną funkcjonalnością i zakresem zastosowania. Jednak szybko została polepszona i zaktualizowana, aby wspierać komunikację na dużą skalę między przeglądarkami a serwerami.
HTTP to protokół jednokierunkowy, co oznacza, że w danym momencie tylko jedna strona w komunikacji może wysyłać lub odbierać informacje. Gdy klient wysyła żądanie do serwera, to żądanie jest przesyłane w formie HTTP lub HTTPS, a serwer wysyła odpowiednią, unikalną odpowiedź do klienta po odebraniu żądania. Każde żądanie HTTP lub HTTPS nawiązuje nowe połączenie z serwerem i automatycznie kończy połączenie po otrzymaniu odpowiedzi.
Niektóre główne cechy HTTP obejmują:
- Bezstanowy
- Może działać na protokołach zorientowanych na połączenia (takich jak SCTP i TCP)
- Informacje są kodowane w ASCII
- Główne komponenty żądania HTTP obejmują wersję HTTP (HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3), metodę, nagłówek HTTP, informacje o hoście i wiadomość
Co to jest WebSocket?#
WebSocket to protokół komunikacji, który może osiągnąć dwukierunkową komunikację w czasie rzeczywistym między klientem a serwerem.
WebSocket to protokół do tworzenia dwukierunkowych kanałów komunikacyjnych w czasie rzeczywistym w aplikacjach internetowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych żądań HTTP (zazwyczaj jedno żądanie odpowiada jednej odpowiedzi), WebSocket może nawiązać trwałe połączenia, pozwalając serwerowi na przesyłanie danych do klienta w czasie rzeczywistym, jednocześnie odbierając dane od klienta. W porównaniu do tradycyjnego odpytywania, WebSocket znacząco redukuje ruch sieciowy i opóźnienia, zwiększając wydajność i prędkość przesyłania danych. Jest szczególnie odpowiedni do rozwijania aplikacji internetowych w czasie rzeczywistym i gier online.
Niektóre główne cechy WebSocket obejmują:
- Oparty na trwałych połączeniach TCP, które pozostają otwarte, dopóki klient lub serwer nie zainicjuje żądania zakończenia
- Zbudowany na protokole HTTP, wszystkie żądania WebSocket są wysyłane przez standardowy protokół HTTP, a następnie identyfikowane jako specyficzne informacje nagłówka Upgrade po stronie serwera
- Protokół WebSocket oparty jest na ramkach (pakietach danych), kompletny pakiet danych może być podzielony na wiele ramek, z których każda zawiera część danych i informacje nagłówka
Związek między HTTP a WebSocket#
Z powyższego wprowadzenia możemy zobaczyć, że oba protokoły HTTP i WebSocket:
- Używają protokołu TCP do przesyłania danych
- Są używane do komunikacji między klientem a serwerem
Bardziej intuicyjnie możemy pokazać różnice między HTTP a WebSocket za pomocą poniższej tabeli.
| HTTP | WebSocket |
|---|
| Nawiązuje nowe połączenie dla każdego żądania (chyba że korzysta z długiego połączenia HTTP, jak HTTP/1.1 Keep-Alive), i zamyka połączenie po zakończeniu komunikacji | Połączenie pozostaje otwarte po pomyślnym początkowym uścisku rąk, chyba że zostanie aktywnie zamknięte lub wystąpi błąd |
| Tryb komunikacji jednokierunkowej, klient wysyła żądanie, serwer zwraca odpowiedź, każde nowe połączenie wymaga ponownego ustanowienia | Tryb komunikacji dwukierunkowej, po ustanowieniu połączenia klient i serwer mogą w każdej chwili wysyłać dane bez ponownego nawiązywania połączenia |
| Każda komunikacja wymaga wysłania pełnych nagłówków żądania i odpowiedzi, co generuje duży narzut przy częstej komunikacji krótkimi wiadomościami | Po nawiązaniu połączenia przesył danych jest lżejszy, nie ma potrzeby przesyłania informacji nagłówkowych za każdym razem, co jest odpowiednie dla potrzeb komunikacji o wysokiej częstotliwości i niskim opóźnieniu |
| Głównie używany do przesyłania stosunkowo stabilnych danych | Głównie używany do przesyłania danych w czasie rzeczywistym |
| Ze względu na konieczność ponownego nawiązywania połączeń dla każdego żądania i przenoszenia niezbędnych informacji przez nagłówki, itp., efektywność użycia pasma i prędkość odpowiedzi są obniżone | Ciągłe połączenie eliminuje kroki nawiązywania połączeń i niezbędnych informacji dla każdego żądania, co prowadzi do niższego opóźnienia i wyższej efektywności użycia pasma |
| Częste żądania wpływają na wydajność | Częste żądania nie wpływają na wydajność |
Jak wybrać, którego protokołu użyć?#
Na podstawie porównania zalet i wad HTTP i WebSocket w poprzedniej sekcji, możemy ocenić scenariusze użycia z dwóch różnych wymiarów:
- Czy dane zmieniają się szybko i czy biznes zależy od danych w czasie rzeczywistym?
- Czy zaangażowana jest częsta dwukierunkowa komunikacja?
Na przykład, jeśli Jack chce zbudować aplikację do video czatów, gdzie każdy użytkownik musi otrzymywać dane wideo w czasie rzeczywistym od partnera czatowego i przesyłać swój własny strumień wideo do drugiej strony, to WebSocket jest najlepszym wyborem.
Konsola Administracyjna Logto nie musi często uzyskiwać aktualnego użycia zasobów zalogowanego użytkownika, ponieważ zasoby zmieniają stan tylko wtedy, gdy użytkownicy modyfikują konfiguracje. Potrzebuje jedynie ponownie uzyskać stan zasobów w odpowiednim czasie, gdy użytkownicy działają na zasobach. Z tej perspektywy, HTTP jest bardzo odpowiedni dla scenariusza użycia Konsoli Administracyjnej Logto. Podobnie, dla większości pulpitów sterowania usługami w chmurze, HTTP może być wybrany jako protokół komunikacyjny między pulpitem a serwerem.
