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WebSocket 与长连接

问题​

WebSocket 和 HTTP 有什么区别？什么时候用 WebSocket？

答案​

WebSocket vs HTTP​

维度HTTPWebSocket
通信方向请求-响应（单向）全双工（双向）
连接短连接（Keep-Alive 复用）长连接
协议http:// / https://ws:// / wss://
数据格式文本（有 Header 开销）帧（开销小）
服务端推送不支持（需轮询）原生支持

WebSocket 握手过程​

WebSocket 基于 HTTP 升级协议建立连接。

// 客户端请求升级
GET /chat HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

// 服务端同意升级
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=

握手完成后，TCP 连接保持，双方可以随时互发数据。

实时通信方案对比​

方案原理延迟适用场景
短轮询客户端定时请求高（轮询间隔）简单场景
长轮询服务端 hold 住请求，有数据再返回中等兼容性要求高
SSE服务端单向推送低单向通知、日志流
WebSocket全双工最低IM、实时协作、游戏

Java WebSocket（Spring）​

Spring WebSocket 服务端
@Configuration
@EnableWebSocket
public class WebSocketConfig implements WebSocketConfigurer {
    
    @Override
    public void registerWebSocketHandlers(WebSocketHandlerRegistry registry) {
        registry.addHandler(chatHandler(), "/ws/chat")
                .setAllowedOrigins("*");
    }
    
    @Bean
    public WebSocketHandler chatHandler() {
        return new ChatWebSocketHandler();
    }
}

public class ChatWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {
    // 保存所有在线连接
    private final Set<WebSocketSession> sessions = ConcurrentHashMap.newKeySet();
    
    @Override
    public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) {
        sessions.add(session);
    }
    
    @Override
    protected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) 
            throws Exception {
        // 广播消息给所有在线用户
        for (WebSocketSession s : sessions) {
            if (s.isOpen()) {
                s.sendMessage(message);
            }
        }
    }
    
    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) {
        sessions.remove(session);
    }
}

常见面试问题​

Q1: WebSocket 如何保持连接不断开？​

答案：

通过心跳机制：客户端或服务端定时发送 Ping 帧，对方回复 Pong 帧。如果超过一定时间没收到 Pong，认为连接断开，触发重连。

Q2: WebSocket 集群部署怎么处理？​

答案：

WebSocket 是长连接，用户连接到某台服务器后，消息只在该服务器内可见。集群需要：

  1. 消息广播：通过 Redis Pub/Sub 或 MQ，一台服务器收到消息后广播给所有节点
  2. Session 共享：用 Redis 记录用户连接在哪台服务器
  3. Sticky Session：负载均衡器按用户 ID 路由到固定服务器

Q3: SSE 和 WebSocket 怎么选？​

答案：

  • SSE：只需要服务端向客户端推送（如通知、日志流、AI 回答流式输出），基于 HTTP 天然支持重连
  • WebSocket：需要双向通信（如 IM 聊天、实时协作），开销更小

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