WebSocket 與 HTTP：有什麼區別？

在現代 Web 開發領域，伺服器和客戶端之間的通信已經發生了重大變化。最突出的兩種通信協議是 HTTP（超文本傳輸協議）和 WebSocket，每種協議都有其獨特的優勢、用例和技術細節。雖然 HTTP 是我們所知的 Web 的基礎，但 WebSocket 已成為構建需要持續、低延遲通信的即時應用程式的強大工具。

這篇博文將探討 WebSocket 和 HTTP 之間的核心區別，重點介紹它們的功能、用例以及為什麼在特定場景中會選擇其中一種而不是另一種。

瞭解 HTTP：Web 的支柱

什麼是 HTTP？

HTTP 或超文本傳輸協議是用於通過 Web 傳輸數據的基本通信協議。HTTP 於 1991 年推出，經過多次修訂，HTTP/1.1、HTTP/2 和最新的 HTTP/3 被廣泛採用。

在 HTTP 連接中，通信遵循嚴格的請求回應模型：

• 客戶端發起：客戶端向伺服器發送請求。

• 伺服器回應：伺服器處理請求並將回應發送回客戶端。

此過程發生在每個單獨的操作中，例如加載網頁或提交表單。每次發出新請求時，都會建立新連接，交換數據並關閉連接。

HTTP 的主要功能

• 無狀態：每個 HTTP 請求都獨立於先前的請求。除非使用 cookie、會話或其他機制，否則伺服器不會保留有關過去請求的任何資訊。

• 簡單：HTTP 被設計為羽量級且易於實現。

• 廣泛支持：HTTP 受到 Web 流覽器的普遍支持，使其成為 Web 通信的標準協議。

HTTP 的局限性

• 開銷：對於每個請求，必須建立新連接、交換標頭並關閉連接。這會產生不必要的開銷，尤其是在即時應用程式中。

• 延遲：由於 HTTP 需要客戶端發起通信，因此它不適合即時雙向通信。如果客戶端需要持續更新，則必須不斷輪詢伺服器，從而導致效率低下。

瞭解 WebSocket：即時通信

什麼是 WebSocket？

WebSocket 是一種通信協議，旨在通過單個長壽命連接在客戶端和服務器之間進行全雙工雙向通信。作為 HTML5 規範的一部分，WebSocket 允許更高效的數據交換，特別是在需要即時更新的應用程式中。

與 HTTP（每個請求都會建立新連接）不同，WebSocket 保持開放連接：

• 客戶端發起：客戶端與伺服器建立 WebSocket 連接。

• 開放連接：建立連接後，客戶端和服務器都可以隨時發送和接收消息。

WebSocket 的主要功能

• 全雙工：客戶端和服務器都可以同時通信，而無需等待對方完成。

• 持久連接：WebSocket 連接保持打開狀態，允許持續數據交換，而無需重新建立連接的開銷。

• 低延遲：由於連接保持打開狀態，因此可以立即發送和接收消息，使其成為即時應用程式的理想選擇。

WebSocket 的優勢

• 高效的數據傳輸：由於在連接開始時僅交換一次標頭，因此 WebSocket 最大限度地減少了持續通信的開銷。

• 即時更新：WebSocket 對於聊天應用程式、線上遊戲、股票交易平臺和即時體育比分等應用程式特別有用，因為低延遲更新至關重要。

• 可擴展性：WebSocket 允許多個客戶端與伺服器保持打開連接，使其可擴展以處理大量即時用戶。

HTTP 與 WebSocket：比較分析

雖然 HTTP 和 WebSocket 都被廣泛使用，但它們的用途不同。讓我們分析一下這兩種協議之間的核心區別：

用例：何時使用HTTP 與 WebSocket

HTTP 用例

HTTP 是以下應用的首選協議：

標準 Web 應用程式：用於加載網頁、提交表單和進行 API 調用。

靜態內容交付：HTTP 擅長交付靜態內容，如圖像、CSS 檔和 JavaScript 檔，其中請求回應模型是理想的選擇。

RESTful API：大多數現代 API 使用 HTTP 在客戶端和服務器之間傳輸數據。這對於不需要持續更新的應用程式（例如電子商務平臺、內容管理系統和數據獲取應用程式）非常有效。

偶爾更新：對於需要偶爾更新的應用程式（例如每隔幾秒或幾分鐘），HTTP 可以有效地使用輪詢或長輪詢技術。

WebSocket 用例

WebSocket 在即時、低延遲通信至關重要的場景中大放異彩：

聊天應用程式：WhatsApp 或 Slack 等應用程式依靠 WebSocket 進行即時消息傳遞和狀態更新。

線上遊戲：多人線上遊戲使用 WebSocket 確保玩家即時收到更新，從而減少延遲並確保無縫體驗。

股票交易平臺：即時股票更新對於交易平臺至關重要，WebSocket 有助於確保交易者收到最新數據。

即時體育或新聞更新：對於提供即時比分、新聞更新或其他即時資訊的網站或應用，WebSocket 允許即時數據傳輸。

物聯網設備：物聯網 (IoT) 設備通常使用 WebSocket 來維持狀態更新、警報或命令的持續連接。

混合解決方案：結合 HTTP 和 WebSocket

在許多現代應用程式中，同時使用 HTTP 和 WebSocket 可以提供兩全其美的效果。例如：

用於設置的 REST API，用於即時的 WebSocket：應用程式可能使用 HTTP 來設置初始數據或配置，並切換到 WebSocket 進行持續的即時更新。這種方法通常出現在 Google Docs 等協作工具中，其中 HTTP 用於加載文檔，WebSocket 確保用戶協作時的即時更新。

WebSocket 用於事件，HTTP 用於事務：遊戲應用程式可能使用 WebSocket 來處理即時玩家動作，使用 HTTP 來處理遊戲內購買或庫存管理等事務。

結論：在 WebSocket 和 HTTP 之間進行選擇

在 WebSocket 和 HTTP 之間做出選擇最終取決於應用程式的性質及其通信要求。HTTP 簡單且通用，對於大多數 Web 應用程式（尤其是那些不需要即時數據更新的應用程式）而言仍然是一個不錯的選擇。另一方面，WebSocket 為即時雙向通信提供了強大的解決方案，使其成為聊天應用程式、線上遊戲、即時數據饋送等的理想選擇。

通過瞭解 HTTP 和 WebSocket 之間的主要區別，開發人員可以為正確的工作選擇正確的工具，從而確保應用程式高效、可擴展且性能良好。

如果您的應用程式需要即時、低延遲通信，WebSocket 可能是更好的選擇。對於其他所有方面，HTTP 仍然是一種可靠且被廣泛採用的協議，將繼續成為 Web 的支柱。