WebSocket通过持久化全双工连接实现低延迟实时通信，解决了HTTP轮询效率低的问题。基于浏览器原生支持与ws库可快速搭建双向交互系统，适用于聊天、通知等场景。通过广播机制实现多客户端消息分发，并借助心跳检测维护连接健康，结合鉴权与集群可扩展至生产环境。
WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议，允许客户端和服务器之间实时交换数据。与传统的 HTTP 请求不同，WebSocket 连接一旦建立，双方都可以主动向对方发送消息，非常适合需要低延迟、高频率交互的场景，比如在线聊天、实时通知、股票行情推送等。
为什么选择 WebSocket？
HTTP 协议是无状态、单向通信机制，每次请求都需要重新建立连接。如果要实现“实时”效果，通常采用轮询或长轮询，效率低、延迟高。而 WebSocket 在初次通过 HTTP 握手后，会升级为持久连接，后续通信不再需要重复握手，大幅减少了开销。
关键优势：- 双向通信：服务端可主动推送消息给客户端
- 低延迟：消息即时到达，适合实时应用
- 减少资源消耗：避免频繁建立/断开连接
- 基于标准协议，浏览器原生支持
如何使用 WebSocket 实现通信
以下以浏览器端 JavaScript 和 Node.js 后端为例，展示基本实现流程。
1. 前端建立 WebSocket 连接
使用浏览器提供的 WebSocket API 创建连接，并监听事件：
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');
socket.onopen = () => {
console.log('连接已建立');
socket.send('你好，服务器！');
};
socket.onmessage = (event) => {
console.log('收到消息：', event.data);
};
socket.onclose = () => {
console.log('连接已关闭');
};
socket.onerror = (error) => {
console.error('发生错误：', error);
};
2. 后端使用 Node.js + ws 库响应
安装 ws 模块：npm install ws
创建 WebSocket 服务器：
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const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
wss.on('connection', (ws) => {
console.log('客户端已连接');
ws.on('message', (data) => {
console.log('收到:', data);
// 回传消息
ws.send(`服务器回应: ${data}`);
});
ws.send('欢迎接入 WebSocket 服务！');
});
处理多客户端与消息广播
当多个用户连接时，常需要将某条消息推送给所有客户端。可以通过遍历所有活跃连接实现广播：
wss.on('connection', (ws) => {
// 将新连接加入广播列表
wss.clients.add(ws);
ws.on('message', (data) => {
// 向所有连接的客户端发送消息
wss.clients.forEach((client) => {
if (client.readyState === WebSocket.OPEN) {
client.send(data);
}
});
});
});
这样，任意客户端发送的消息都会被转发给其他所有在线用户，适用于群聊等场景。
连接管理与心跳机制
长时间运行中，网络异常可能导致连接中断但未及时触发 close 事件。建议实现心跳检测来维持连接健康：
服务器定时发送 ping 消息，客户端回应 pong：
// 服务器端设置心跳
setInterval(() => {
wss.clients.forEach((ws) => {
if (ws.isAlive === false) return ws.terminate();
ws.isAlive = false;
ws.ping();
});
}, 10000);
wss.on('connection', (ws) => {
ws.isAlive = true;
ws.on('pong', () => {
ws.isAlive = true;
});
});
通过标记 isAlive 状态并监听 pong 响应，可及时清理失效连接。
基本上就这些。WebSocket 提供了简洁高效的实时通信能力，结合合理的连接管理和消息格式设计，可以支撑大多数实时交互需求。实际项目中还可以结合 JWT 鉴权、消息队列、集群部署等进一步增强稳定性与扩展性。不复杂但容易忽略细节，比如异常处理和连接回收。
