一、什么是WebSocket心跳
WebSocket心跳是指通過在客戶端和服務(wù)端之間以固定時(shí)間間隔發(fā)送心跳消息,以確保連接持續(xù)有效的機(jī)制。在WebSocket連接中,由于TCP連接的特性,當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成后連接并不會馬上關(guān)閉,因此使用心跳可以保證連接在空閑狀態(tài)時(shí)也不被關(guān)閉。
通常情況下,心跳發(fā)送的間隔需要根據(jù)實(shí)際場景進(jìn)行設(shè)計(jì),一般在幾秒鐘到幾分鐘之間,以達(dá)到較好的效果。同時(shí),心跳內(nèi)容也需要特殊處理,以便客戶端和服務(wù)端在接收心跳消息時(shí)可以通過特殊標(biāo)志判斷是否為心跳消息,并及時(shí)回復(fù)確認(rèn)消息。
二、如何在JavaScript中實(shí)現(xiàn)WebSocket心跳
在JavaScript中,可以通過setInterval函數(shù)設(shè)置定時(shí)器,周期性地向服務(wù)端發(fā)送心跳消息。在接收到服務(wù)端的響應(yīng)后,以及在WebSocket關(guān)閉或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),需要清理定時(shí)器,停止心跳消息的發(fā)送。
let heartbeatTimer = null;
function startHeartbeat(ws) {
// 每5秒向服務(wù)端發(fā)送一次心跳消息
heartbeatTimer = setInterval(function () {
let msg = { type: "heartbeat" };
ws.send(JSON.stringify(msg));
}, 5000);
}
function stopHeartbeat() {
clearInterval(heartbeatTimer);
}
三、如何在服務(wù)端實(shí)現(xiàn)WebSocket心跳
在服務(wù)端通常使用定時(shí)器周期性地向所有連接發(fā)送心跳消息。在接收到客戶端的心跳消息后,服務(wù)端需要及時(shí)回復(fù)確認(rèn)消息,以表示連接仍然有效。
let heartbeatTimer = null;
function startHeartbeat(ws) {
// 每10秒發(fā)送一次心跳消息
heartbeatTimer = setInterval(function () {
let msg = { type: "heartbeat" };
ws.send(JSON.stringify(msg));
}, 10000);
}
function stopHeartbeat() {
clearInterval(heartbeatTimer);
}
// WebSocket連接監(jiān)聽
wss.on('connection', function (ws) {
// 啟動心跳機(jī)制
startHeartbeat(ws);
// 監(jiān)聽消息事件
ws.on('message', function (message) {
console.log('received: %s', message);
// 接收到心跳消息,回復(fù)確認(rèn)消息
if (message === '{"type":"heartbeat"}') {
ws.send('{"type":"heartbeat_ack"}');
}
});
// 監(jiān)聽關(guān)閉事件
ws.on('close', function () {
// 停止心跳機(jī)制
stopHeartbeat();
});
});
四、WebSocket系統(tǒng)監(jiān)控
WebSocket系統(tǒng)監(jiān)控是通過監(jiān)測WebSocket連接的狀態(tài),以及管理WebSocket連接的數(shù)量、資源消耗等信息,確保WebSocket系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
如下是一個(gè)WebSocket系統(tǒng)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)示例:
// 定義存儲WebSocket連接的數(shù)組
let connections = [];
// WebSocket連接監(jiān)聽
wss.on('connection', function (ws) {
// 將連接對象加入數(shù)組
connections.push(ws);
// 監(jiān)聽關(guān)閉事件
ws.on('close', function () {
// 將連接對象從數(shù)組中移除
connections.splice(connections.indexOf(ws), 1);
});
});
// 定時(shí)監(jiān)控WebSocket連接狀態(tài)
setInterval(function () {
let activeCount = 0;
// 統(tǒng)計(jì)活躍連接數(shù)量
connections.forEach(function (ws) {
if (ws.readyState === WebSocket.OPEN) {
activeCount++;
}
});
// 輸出連接狀態(tài)及數(shù)量
console.log(new Date(), 'Active:', activeCount, 'Total:', connections.length);
// 檢查系統(tǒng)負(fù)載情況,如果超過閾值則報(bào)警
let loadavg = os.loadavg();
let threshold = 2 * os.cpus().length;
if (loadavg[0] >= threshold) {
console.log(new Date(), 'System Overloaded!');
}
}, 5000);
五、WebSocket高可用方案
WebSocket作為一種基于TCP長連接的協(xié)議,對高可用性的要求比較高。針對WebSocket系統(tǒng)的高可用方案,通常有如下幾種:
六、總結(jié)
WebSocket心跳是保證交互信道持續(xù)可靠的重要機(jī)制,可以通過在客戶端和服務(wù)端之間周期性地發(fā)送心跳消息,來確保連接在空閑狀態(tài)時(shí)不被關(guān)閉。同時(shí),服務(wù)端還需要在接收到客戶端的心跳消息時(shí),及時(shí)回復(fù)確認(rèn)消息。除此之外,系統(tǒng)監(jiān)控和高可用方案也是WebSocket系統(tǒng)開發(fā)和部署中需要重點(diǎn)考慮的問題。