Node.js 中 Socket.io 和 Websockets 的区别

2025 年 2 月 24 日 | 阅读需 7 分钟

在本文中,我们将讨论 Node.js 中 Socket.io 和 WebSocket 之间的区别。但在讨论它们的区别之前,我们必须了解 Node.js 中的 Socket.io 和 WebSocket。

Node.js 中的 Socket.io 是什么?

Socket.io 是一个库,可在客户端和服务器之间实现持续的双向通信。它可以利用 WebSocket 协议进行接口通信。通常,它分为两个部分:WebSocket 和 Socket。这些是根据需要创建的库。Socket.io 是一个可用于实时消息传递的 WebSocket 库。与 WebSocket 类似,它提供低延迟和全双工消息传递,但 Socket.io 的设计并非只定义一个标准,而是提供客户端和后端库,我们可以在我们的应用程序中使用它们。

Socket.io 的主要特点

Socket.io 的几个特点如下:

  • 开源库:Socket.io 包含两个组件:用于客户端和服务器端的 JavaScript 和 Node.js。有了它们,就可以轻松地为我们的应用程序添加实时消息传递等功能。它可用于处理不同的后端语言。
  • 如果 WebSocket 不可用,可以使用 HTTP 长轮询:Socket.io 的 Engine.io 以 HTTP 长轮询开始每次连接,然后在可能的情况下切换到 WebSocket。最新版本还支持 WebTransport,这是某些流行浏览器中可用的 HTTP/3 实时通信协议。使用 Socket.io 可以简化操作,因为我们无需编写代码来处理 WebSocket 不可用的情况。
  • 事件驱动:Socket.io 还允许我们的应用程序定义和处理特定事件。例如,我们可以定义与用户操作相关的动作,如发送消息、用户正在输入或上传文件,然后将我们的应用程序链接起来以相应地响应。
  • 基于消息:WebSocket 类似,Socket 可以在两种上下文中用于:io 在消息级别上运行,重点在于每个独立消息的准确性。它不像 WebSocket 那样用于流式传输视频或音频。

Socket.io 的优点

Socket.io 的几个优点如下:

  • 连接管理:当连接断开时,操作不会执行,Socket.io 会根据我们设置的连接策略(包括等待时间和重试次数)尝试重新连接。
  • 房间(Rooms):房间允许我们将许多客户端聚集到一个频道中。当我们希望将消息中继给所有客户端时,我们只需使用 Socket.io 频道。

Socket.io 的缺点

  • 我们仍然需要构建基础设施:Socket.io 简化了我们在代码中集成实时通信的任务,但我们仍然需要设置和管理后端。
  • 单区域:Socket.io 只能设置在一个数据中心或云区域。没有这样的备份,我们云提供商的故障将导致我们的消息传递服务中断。

WebSocket 是什么?

WebSocket 是一种通信协议,可在 TCP 连接上提供客户端和服务器之间的双向通信。WebSocket 涉及创建一个保持打开状态的单个连接,并允许连续的数据流。当客户端向服务器发起请求时,服务器不会在收到回复后终止连接;相反,它会继续等待,并期望由客户端或服务器终止请求。WebSocket 是一种行业协议,它定义了客户端和服务器如何实时通信。它后面跟着一个 API,允许访问该特定协议。

WebSocket 协议在现代浏览器中被广泛使用。WebSocket API 提供了创建 WebSocket 对象、控制连接、发送和接收消息以及处理 WebSocket 服务器发起的事件的方法。

WebSocket 的主要特点

WebSocket 的几个特点如下:

  • 双向通信:WebSocket 连接是双向的,即消息不受从客户端到服务器或从服务器到客户端的任何方向的限制。
  • 持久连接:WebSocket 保持连接打开,直到需要为止或发生问题,例如网络问题。它是一个持续运行的应用程序,有助于改变我们处理消息的方式。
  • 广泛支持:WebSocket 是一种 Web 标准技术,已在浏览器、后端语言、IoT 和其他相关平台中实现。
  • 专注于离散消息的传递:WebSocket 处理的是独立的、不依赖于之前或之后消息的消息。例如,一个用户向特定聊天组中的其余参与者发送的私人消息。消息要么被收到,要么未被预期接收者收到。与 WebRTC 等流媒体协议不同,即使是重要的部分(例如视频的帧),也可能会丢失一些数据,这是正常的。

WebSocket 的优点

WebSocket 的几个优点如下:

  • 低延迟:WebSocket 注重效率,并将延迟降至最低。需要建立的唯一连接是初始连接。因此,后续的每条消息都节省了建立新 HTTP 连接的成本。
  • 实现灵活性:WebSocket 不是消息库,而是一种协议,因此对我们的应用程序应如何构建施加了相对有限的要求。例如,虽然我们应用程序的一个部分可能用 Ruby 编写,但另一部分可能用 Java 编写,但两者都必须使用符合 WebSocket 标准的库。

WebSocket 的缺点

WebSocket 的几个缺点如下:

  • 无自动重连:WebSocket 本身不检查连接状态,在出现问题时也不会自动重连。如果我们决定采用纯 WebSocket 实现,我们就必须自己编写这部分逻辑。
  • 被阻止的连接:虽然网站通常对 WebSockets 具有良好的支持,但在某些情况下(例如,当某个公司在其局域网中使用代理服务器时),WebSocket 连接可能会被拒绝。
Difference between Socket.io and Websockets in Node.js

Node.js 中 Socket.io 和 WebSocket 的主要区别

以下是 Node.js 中 Socket.io 和 WebSocket 的主要区别:

特性Socket.ioWebSockets
协议它是 WebSocket、HTTP 长轮询和其他传输形式的组合,以提供可靠的实时全双工通信通道。它实现了 WebSocket 协议,因为它提供了实际的全双工通信。
兼容性它提供回退机制,以便与不支持 WebSockets 的浏览器兼容。它依赖于 WebSocket 协议的 JavaScript 支持,该协议在现代浏览器中可用。
抽象级别它提供了一个更精炼的公共 API 接口,同时隐藏了所有底层的传输日志,这些日志对于程序员来说处理起来很麻烦。它引入了一个较低级别的 API,该 API 可能为开发人员提供对 WebSocket 连接及其可执行操作的更明确的控制。
开销由于更高的抽象级别和回退系统的存在,Socket.io 比纯 WebSocket 稍重一些,但提供了略微的开销改进。与 Socket.io 相比,开销成本略低,因为该框架直接与 WebSocket 协议进行操作。
调试Socket.io 还提供了内置的调试工具和事件日志记录,这使得调试可能发生的问题成为可能。调试也会更容易,因为开发人员需要自己处理 WebSocket 协议。
特点它提供了自动重连、房间/命名空间管理和二进制数据支持等功能。它主要为 WebSocket 协议设计,并且在标准实现中不像其他库那样包含许多功能。
库大小Socket.io 库包含的代码比 WebSocket 库多。WebSocket 相对于 Socket 来说更轻量,具体取决于用于实现它的库类型。
用例它被用于许多需要实时双向通信的应用程序,例如在线消息传递、实时更新和许多游戏。它适用于需要直接高效通信通道以支持低延迟和高吞吐量的特定应用程序,例如实时股票行情显示器和协作编辑器。

结论

总之,Socket.io 是一个更高级别的库,它为开发人员提供了更好的 API 来进行操作,但也提供了一些 WebSocket 协议之外的额外功能。它提供回退机制以与不支持 WebSocket 的旧浏览器一起工作,从而提高了其兼容性。Socket.io 隐藏了底层传输层,并提供了重连、房间/命名空间和二进制数据处理等功能。

WebSocket 更接近网络层,是一种原生协议,可提供更好、更优化的连接。WebSocket 在这方面更简单,需要开发人员包含额外的功能。与 Socket.io 相比,它的开销稍小,并且提供了 Socket.io 库中的一些基本便利性和调试辅助功能。

Socket.ioWebSocket 之间的选择取决于应用程序、其受众以及应用程序管理员准备调整应用程序的程度。Socket.io 适用于许多实时全双工用例,而 WebSocket 更适合低级别直接传输,例如实时股票行情显示器或协作编辑应用程序。