【Web协议】服务器推送浏览器：Server-Sent Events（SSE）

参考自：http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/server-sent_events.html

一、SSE 的本质

服务器向浏览器推送信息，除了 WebSocket，还有一种方法：Server-Sent Events（以下简称 SSE）。

 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起，无法做到服务器主动推送信息。有一种变通方法，就是服务器向客户端声明，接下来要发送的是流信息（streaming）；发送的不是一次性的数据包，而是一个数据流，会连续不断地发送过来。这时，客户端不会关闭连接，会一直等着服务器发过来的新的数据流。

视频播放就是这样的例子。本质上，这种通信就是以流信息的方式，完成一次用时很长的下载。SSE 就是利用这种机制，使用流信息向浏览器推送信息。它基于 HTTP 协议，目前除了 IE/Edge，其他浏览器都支持。

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二、SSE 的特点

SSE 与 WebSocket 作用相似，都是建立浏览器与服务器之间的通信渠道，然后服务器向浏览器推送信息。

总体来说，WebSocket 更强大和灵活。因为它是全双工通道，可以双向通信；SSE 是单向通道，只能服务器向浏览器发送，因为流信息本质上就是下载。如果浏览器向服务器发送信息，就变成了另一次 HTTP 请求。

SSE 也有自己的优点，两者各有特点，适合不同的场合。

SSE 使用 HTTP 协议，现有的服务器软件都支持。WebSocket 是一个独立协议。
SSE 属于轻量级，使用简单；WebSocket 协议相对复杂。
SSE 默认支持断线重连，WebSocket 需要自己实现。
SSE 一般只用来传送文本，二进制数据需要编码后传送，WebSocket 默认支持传送二进制数据。
SSE 支持自定义发送的消息类型。

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三、客户端 API

3.1 EventSource 对象

SSE 的客户端 API 部署在EventSource对象上。下面的代码可以检测浏览器是否支持 SSE。

if ('EventSource' in window) {
  // ...
}

使用 SSE 时，浏览器首先生成一个EventSource实例，向服务器发起连接。

var source = new EventSource(url);

上面的url可以与当前网址同域，也可以跨域。跨域时，可以指定第二个参数，打开withCredentials属性，表示是否一起发送 Cookie。

var source = new EventSource(url, { withCredentials: true });

EventSource实例的readyState属性，表明连接的当前状态。该属性只读，可以取以下值。

0：相当于常量EventSource.CONNECTING，表示连接还未建立，或者断线正在重连。
1：相当于常量EventSource.OPEN，表示连接已经建立，可以接受数据。
2：相当于常量EventSource.CLOSED，表示连接已断，且不会重连。

3.2 基本用法

连接一旦建立，就会触发open事件，可以在onopen属性定义回调函数。

source.onopen = function (event) {
  // ...
};

// 另一种写法
source.addEventListener('open', function (event) {
  // ...
}, false);

客户端收到服务器发来的数据，就会触发message事件，可以在onmessage属性的回调函数。

source.onmessage = function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
};

// 另一种写法
source.addEventListener('message', function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
}, false);

上面代码中，事件对象的data属性就是服务器端传回的数据（文本格式）。

如果发生通信错误（比如连接中断），就会触发error事件，可以在onerror属性定义回调函数。

source.onerror = function (event) {
  // handle error event
};

// 另一种写法
source.addEventListener('error', function (event) {
  // handle error event
}, false);

close方法用于关闭 SSE 连接。

source.close();

3.3 自定义事件

默认情况下，服务器发来的数据，总是触发浏览器EventSource实例的message事件。开发者还可以自定义 SSE 事件，这种情况下，发送回来的数据不会触发message事件。

source.addEventListener('foo', function (event) {
  var data = event.data;
  // handle message
}, false);

上面代码中，浏览器对 SSE 的foo事件进行监听。如何实现服务器发送foo事件，请看下文。

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四、服务器实现

4.1 数据格式

服务器向浏览器发送的 SSE 数据，必须是 UTF-8 编码的文本，具有如下的 HTTP 头信息。

Content-Type: text/event-stream
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive

上面三行之中，第一行的Content-Type必须指定 MIME 类型为event-steam。

每一次发送的信息，由若干个message组成，每个message之间用 分隔。每个message内部由若干行组成，每一行都是如下格式。

[field]: value

上面的field可以取四个值。

data
event
id
retry

此外，还可以有冒号开头的行，表示注释。通常，服务器每隔一段时间就会向浏览器发送一个注释，保持连接不中断。

: This is a comment

下面是一个例子。

: this is a test stream



data: some text



data: another message

data: with two lines 

4.2 data 字段

数据内容用data字段表示。

data:  message

如果数据很长，可以分成多行，最后一行用 结尾，前面行都用 结尾。

data: begin message

data: continue message

下面是一个发送 JSON 数据的例子。

data: {

data: "foo": "bar",

data: "baz", 555

data: }

4.3 id 字段

数据标识符用id字段表示，相当于每一条数据的编号

id: msg1

data: message

浏览器用lastEventId属性读取这个值。一旦连接断线，浏览器会发送一个 HTTP 头，里面包含一个特殊的Last-Event-ID头信息，将这个值发送回来，用来帮助服务器端重建连接。因此，这个头信息可以被视为一种同步机制。

4.4 event 字段

event字段表示自定义的事件类型，默认是message事件。浏览器可以用addEventListener()监听该事件。

event: foo

data: a foo event



data: an unnamed event



event: bar

data: a bar event

上面的代码创造了三条信息。第一条的名字是foo，触发浏览器的foo事件；第二条未取名，表示默认类型，触发浏览器的message事件；第三条是bar，触发浏览器的bar事件。

下面是另一个例子。

event: userconnect
data: {"username": "bobby", "time": "02:33:48"}

event: usermessage
data: {"username": "bobby", "time": "02:34:11", "text": "Hi everyone."}

event: userdisconnect
data: {"username": "bobby", "time": "02:34:23"}

event: usermessage
data: {"username": "sean", "time": "02:34:36", "text": "Bye, bobby."}

4.5 retry 字段

服务器可以用retry字段，指定浏览器重新发起连接的时间间隔。

retry: 10000

两种情况会导致浏览器重新发起连接：一种是时间间隔到期，二是由于网络错误等原因，导致连接出错。

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五、Node 服务器实例

SSE 要求服务器与浏览器保持连接。对于不同的服务器软件来说，所消耗的资源是不一样的。Apache 服务器，每个连接就是一个线程，如果要维持大量连接，势必要消耗大量资源。Node 则是所有连接都使用同一个线程，因此消耗的资源会小得多，但是这要求每个连接不能包含很耗时的操作，比如磁盘的 IO 读写。

下面是 Node 的 SSE 服务器实例。

var http = require("http");

http.createServer(function (req, res) {
  var fileName = "." + req.url;

  if (fileName === "./stream") {
    res.writeHead(200, {
      "Content-Type":"text/event-stream",
      "Cache-Control":"no-cache",
      "Connection":"keep-alive",
      "Access-Control-Allow-Origin": '*',
    });
    res.write("retry: 10000
");
    res.write("event: connecttime
");
    res.write("data: " + (new Date()) + "

");
    res.write("data: " + (new Date()) + "

");

    interval = setInterval(function () {
      res.write("data: " + (new Date()) + "

");
    }, 1000);

    req.connection.addListener("close", function () {
      clearInterval(interval);
    }, false);
  }
}).listen(8844, "127.0.0.1");

请将上面的代码保存为server.js，然后执行下面的命令。

$ node server.js

上面的命令会在本机的8844端口，打开一个 HTTP 服务。

然后，打开这个网页，查看客户端代码并运行。