擴展 WebSocket 的經驗教訓

WebSocket：對於即時應用程式至關重要，但擴充功能需要仔細規劃

對即時、同步應用程式的需求不斷增長，使得 WebSocket 成為現代軟體開發中的重要組成部分。在 Compose，WebSocket 是我們服務的基礎，使我們的後端 SDK 能夠僅使用後端程式碼提供低延遲的互動式應用程式。 然而，擴展 WebSocket 帶來了重大挑戰。 以下是重要的經驗教訓：

優雅部署：保持連線持久性

無縫部署至關重要；使用者永遠不會遇到中斷。 為了確保部署期間 WebSocket 連線的持久性，我們採用了強大的重新連線策略：

1. 新伺服器已上線。
2. 一旦健康，舊伺服器開始返回 503（服務不可用）回應來進行健康檢查。
3. 連續四個 503 後，負載平衡器會刪除不健康的伺服器。 （健康檢查每 5 秒進行一次，過程最多 25 秒。）
4. 舊伺服器發送自訂 WebSocket 關閉訊息，指示客戶端以隨機間隔延遲重新連接，防止重新連接激增。 此訊息包括：
   • 短暫斷開連線（約 10 秒）期間的使用者友善訊息。
   • 隨機延遲以避免驚群問題。 客戶端也成倍增加與部署相關的重新連線的退避。
   • 20 秒的延遲，以允許負載平衡器重定向流量。

舊伺服器在客戶端斷開連線後完全關閉。 渲染或鐵路等託管服務需要特別注意，以確保在部署期間順利進行用戶端連線傳輸。 這些服務通常會等待所有請求完成後再關閉，這會顯著延長持久 WebSocket 連線的停機時間。

一致的訊息架構：定義清晰的溝通

與 HTTP 的內建路由約定不同，WebSocket 需要自訂訊息架構。 在 Compose 中，我們使用 2 個位元組類型前綴進行訊息分類：

• 節省空間（僅 2 位元組），可擴充至 65,536 種類型。
• 允許客戶端輕鬆解析類型前綴而不影響資料。
• 透過版本化訊息類型簡化 API 升級。

const MESSAGE_TYPE_TO_HEADER = {
  RENDER_UI: "aa",
  UPDATE_UI: "ab",
  SHOW_LOADING: "ac",
  RENDER_UI_V2: "ad",
  /* ... */
};

我們也使用分隔符號來分隔訊息字段，與 JSON 相比，提高了編碼/解碼速度和記憶體效率。

const DELIMITER = "|";

function createDelimitedMessage(type: string, args: any[]) {
  return [MESSAGE_TYPE_TO_HEADER[type], ...args].join(DELIMITER);
}

function parseDelimitedMessage(message: string) {
  const [type, ...args] = message.split(DELIMITER);
  return { type, args };
}

使用 TypeScript 允許我們在前端和後端之間共享訊息模式，防止不一致。

心跳機制：偵測靜默斷開

沒有關閉事件的意外連線中斷可能會導致連線失效。 強大的心跳機制至關重要：

• 服務器每30秒發送一次ping消息，期望乒乓球響應。
>
• 客戶端斷開並重新連接是否在45秒內未收到ping。
服務器關閉了在45秒內錯過乒乓球的連接。
這個雙向心跳監視檢測和處理端網絡看起來功能的情況，但服務器沒有接收響應。 >

http後備：處理網絡限制

> Websocket可以在限制性網絡上阻止。 撰寫使用服務器量事件（SSE）作為接收更新的後備，HTTP請求客戶端到服務器通信。 >

SSE的基於HTTP的自然使其不易阻塞，提供了可靠的替代方案，其潛伏期相對較低。

進一步的考慮

縮放Websockets涉及其他復雜性：

>

缺乏標準工具：

諸如限制速率和數據驗證之類的功能通常需要自定義實現。 >

>無法緩存響應：
• 與HTTP不同，Websockets缺乏標準的緩存機制。
• 人均身份驗證：確保處理之前的每個消息的有效性對安全至關重要。
• 儘管存在這些挑戰，但Websocket仍然是快速，實時和協作應用程序的最佳解決方案。 在Compose，Websockets為我們的整個平台提供動力，使開發人員可以使用我們的SDK從後端邏輯創建完整的Web應用程序。 在我們的文檔中了解更多信息。

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