1、实时通信有哪些实现方式？

特性	轮询（Polling）	WebSocket	SSE (Server-Sent Events)
通信方向	单向（客户端 → 服务端）	双向（客户端 ↔ 服务端）	单向（服务端 → 客户端）
连接方式	客户端定时发起HTTP请求	持久连接（基于TCP协议）	持久连接（基于HTTP协议）
实现复杂度	简单	较复杂（需处理握手、协议转换等）	简单
实时性	低（依赖轮询间隔）	高（支持实时双向通信）	高（服务端实时推送）
性能开销	高（频繁建立/关闭连接）	低（单个持久连接）	低（单个持久连接）
示例场景	定时获取天气、股票数据	在线聊天、多人游戏、实时协作	新闻推送、通知、实时股票行情

• 轮询：开发简单，但是效率太低了，适合对实时性要求不高的场景。在项目中，基本是不推荐使用，这种做法比较 low。
• WebSocket：开发起来较为复杂。性能好，可以双向实时通信，适合需要交互的场景。推荐使用 Socket.IO 包来开发。
• SSE：开发简单。性能好，但只能单向实时通信，适合服务端向客户端主动推送数据的场景。

另外值得一提的是，现在各个 AI 平台的消息推送，也都是使用SSE来实现的。

2、SSE 的基础实现

// 设置正确的响应头
res.setHeader('Content-Type', 'text/event-stream');
res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');
res.setHeader('Connection', 'keep-alive');// 定时发送数据const intervalId = setInterval(() => {const data = {message: `当前时间是 ${new Date().toLocaleTimeString()}`,};res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`);
}, 2000);// 处理客户端断开连接
req.on('close', () => {clearInterval(intervalId); // 清除定时器res.end(); // 结束响应
});

• 想要用SSE来推送数据，顶部要按照这个格式来设置响应头，明确指明为event-stream。这样才能被识别成SSE。
• 中间部分，简单的写了一个定时执行。每隔两秒钟，计算一下当前的时间。
• 然后注意了，这里用的是res.write，这是实现SSE的关键代码。使用res.write可以不断的，分多次发送数据，而不需要一次性发送完整的响应。
• 还有要注意的是，我们这里发送数据的格式，按照SSE的规则，必须是以data:开头，以两个\n结束。\n是换行的意思。
• 最下面，如果连接断开了，就停止定时器，并结束响应。

3、前端部分实现

SSE默认不支持在header中传递数据，那就直接在URL里传token好了

// 定义管理员令牌，用于身份验证，在实际使用时需将 'xxxx' 替换为真实有效的令牌
const token = 'xxxx';// 创建一个 EventSource 对象，用于建立与服务器的 SSE 连接
// 这里使用模板字符串将 token 拼接到请求的 URL 中，该 URL 指向服务器上处理订单流数据的接口
const eventSource = new EventSource(`http://localhost:3000/admin/charts/stream_order?token=${ token }`);// 当服务器向客户端发送消息时，会触发 onmessage 事件
eventSource.onmessage = function (event) {// 使用 try...catch 块来捕获可能出现的异常，例如数据解析失败的情况try {// 服务器发送的数据存储在 event.data 中，通常是 JSON 格式的字符串// 使用 JSON.parse 方法将其解析为 JavaScript 对象const data = JSON.parse(event.data);// 将解析后的数据打印到控制台，方便调试和查看console.log(data);} catch (error) {// 如果解析数据过程中出现错误，将错误信息打印到控制台console.error('解析数据出错:', error);}
};// 当 SSE 连接出现错误时，会触发 onerror 事件
eventSource.onerror = function (error) {// 将连接错误信息打印到控制台，方便调试和排查问题console.error('SSE 连接出错:', error);
};

4、测试

检查，选择网络。然后刷新一下，就能看到发出的请求了
注意：请求的状态是pending，等待 2 秒钟后，状态变为200的时候我们再点进去。这是因为如果点早了，浏览器还没有将它识别成SSE。

5、 SSE 小结

• 在 Node 部分，设置好响应头，并用res.write不断的发数据出去就好。
• 前端部分，用new EventSource建立连接。并通过onmessage事件，来接收数据。

6、实践

redis 封装

6.1、后端代码实现

6.1.1、新建 SSE 处理工具类

在根目录新建streams文件夹，里面再新建一个sse-handler.js，用于处理服务器发送事件（Server-Sent Events, SSE）的工具类，代码如下：

const {setKey, getKey} = require('../utils/redis');// 定义一个名为 SSEHandler 的类，用于处理服务器发送事件（SSE）的连接和数据广播
class SSEHandler {// 构造函数，在创建 SSEHandler 实例时会自动调用constructor() {// 使用 ES6 的 Set 数据结构来存储与浏览器建立 SSE 连接的响应对象（res）// Set 可以确保存储的元素唯一，避免重复this.clients = new Set();}/*** 初始化 SSE 数据流，处理新的客户端连接* @param {Object} res - Express 响应对象，用于向客户端发送数据* @param {Object} req - Express 请求对象，包含客户端的请求信息*/initStream(res, req) {// 设置响应头，指定响应内容类型为 text/event-stream，这是 SSE 的标准内容类型res.setHeader('Content-Type', 'text/event-stream');// 设置缓存控制，禁止浏览器缓存响应内容，确保每次请求都能获取最新数据res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');// 设置连接类型为 keep-alive，保持与客户端的长连接res.setHeader('Connection', 'keep-alive');// 刷新响应头，将设置的响应头信息发送给客户端res.flushHeaders();// 将当前客户端的响应对象添加到 clients 集合中，以便后续广播数据时使用this.clients.add(res);// 监听客户端连接关闭事件，当客户端断开连接时触发回调函数req.on('close', () => {// 从 clients 集合中删除当前客户端的响应对象this.clients.delete(res);// 打印日志，提示客户端已断开连接console.log('Client disconnected');});}/*** 向所有连接的客户端广播数据* @param {Object} data - 要广播的数据对象，会被序列化为 JSON 字符串发送给客户端*/async broadcastData(data) {await setKey('sse_broadcast_data', data);// 遍历 clients 集合中的每个客户端响应对象this.clients.forEach((client) => {// 检查客户端响应是否已经结束，如果未结束则继续发送数据if (!client.finished) {// 按照 SSE 的格式，以 "data: " 开头，后面跟上 JSON 序列化后的数据，以两个换行符 "\n\n" 结尾// 并将其写入客户端响应流，发送给客户端client.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`);}});}
}// 将 SSEHandler 类导出，以便其他模块可以引入和使用
module.exports = SSEHandler;

6.1.2、定义和管理统计查询的 SQL 语句·

创建utils/stats-query.js文件，用于定义和管理统计查询的 SQL 语句：

const statsQueries = {order: "SELECT DATE_FORMAT(`createdAt`, '%Y-%m') AS `month`, COUNT(*) AS `value` FROM `Orders` GROUP BY `month` ORDER BY `month` ASC",user: "SELECT DATE_FORMAT(`createdAt`, '%Y-%m') AS `month`, COUNT(*) AS `value` FROM `Users` GROUP BY `month` ORDER BY `month` ASC",// 可以添加更多类型的统计查询
};function getStatsQuery(type) {return statsQueries[type];
}module.exports = {getStatsQuery
};

6.1.3、 广播服务的实现

创建utils/broadcast-service.js文件，实现广播服务：

const {sequelize} = require('../models');
const SSEHandler = require('../streams/sse-handler');// 直接在 broadcast-service.js 中定义统计查询配置
const {getStatsQuery} = require('./stats-query');
// 存储不同类型的 SSE 处理程序
const sseHandlers = {};async function broadcastStats(type) {try {if (!getStatsQuery(type)) {console.error(`Invalid stats type: ${type}`);return;}if (!sseHandlers[type]) {sseHandlers[type] = new SSEHandler();}const [results] = await sequelize.query(getStatsQuery(type));const data = {months: results.map(item => item.month),values: results.map(item => item.value)};sseHandlers[type].broadcastData(data);console.log(`${type} stats broadcasted successfully`);} catch (error) {console.error(`Error broadcasting ${type} stats:`, error);}
}function initSSEStream(type, res, req) {if (!getStatsQuery(type)) {console.error(`Invalid stats type: ${type}`);return;}if (!sseHandlers[type]) {sseHandlers[type] = new SSEHandler();}sseHandlers[type].initStream(res, req);
}module.exports = {broadcastStats,initSSEStream
};

6.1.4、新建 charts.js 文件实现 ECharts 路由（仅展示关键代码）

在这一部分，我们将创建一个 charts.js 文件，用于实现与 ECharts 相关的路由功能。该文件主要负责处理不同类型的统计数据请求，并利用 Redis 进行数据缓存，同时支持通过 SSE（Server-Sent Events）进行实时数据推送。

const {getStatsQuery} = require('../../utils/stats-query');
const {initSSEStream} = require('../../utils/broadcast-service');
const {getKey, setKey} = require('../../utils/redis');// 获取统计数据的通用路由
// 此路由根据请求参数中的 type 来获取相应的统计数据
router.get('/:type', async (req, res) => {// 从请求参数中获取统计数据的类型const type = req.params.type;// 根据类型获取对应的统计查询语句const query = getStatsQuery(type);// 如果未找到对应的查询语句，返回错误信息if (!query) {return failure(res, new Error('Invalid stats type'));}try {// 首先尝试从 Redis 中获取缓存的数据let cachedData = await getKey(`stats_data_${type}`);// 如果 Redis 中存在缓存数据，直接返回该数据if (cachedData) {return success(res, 'Stats data fetched successfully', {data: cachedData});}// 若 Redis 中没有缓存数据，执行数据库查询const [results] = await sequelize.query(query);// 对查询结果进行处理，将月份和对应的值分别提取出来const data = {months: results.map(item => item.month),values: results.map(item => item.value)};// 将处理后的数据存储到 Redis 中，以便后续请求可以直接使用缓存数据await setKey(`stats_data_${type}`, data);// 返回查询成功的响应，并将数据发送给客户端success(res, 'Stats data fetched successfully', {data});} catch (error) {// 若出现错误，返回错误响应failure(res, error);}
});/*** SSE 统计不同类型数据* GET /admin/charts/stream/:type* 此路由用于处理 SSE 连接，实时推送不同类型的统计数据*/
router.get('/stream/:type', async (req, res) => {// 从请求参数中获取统计数据的类型const type = req.params.type;// 初始化 SSE 数据流，开始向客户端推送数据initSSEStream(type, res, req);
});

6.1.5、表单新增数据时 删除redis缓存

以order为例

// 定义一个处理 POST 请求的路由，路径为根路径（'/'）
// 当客户端向该路径发送 POST 请求时，此中间件函数会被调用
// req 表示请求对象，包含客户端发送的请求信息
// res 表示响应对象，用于向客户端发送响应
// next 是 Express 中的中间件函数，用于将控制权传递给下一个中间件
router.post('/', async function (req, res, next) {try {// 生成一个唯一的订单号// 使用 uuidv4 函数生成一个通用唯一识别码（UUID）// 然后使用 replace 方法将 UUID 中的连字符（-）替换为空字符串，得到一个无连字符的订单号const outTradeNo = uuidv4().replace(/-/g, '');// 调用 getMembership 函数，根据请求对象 req 获取会员信息// 这个函数可能会从数据库、缓存或其他数据源中获取与当前请求相关的会员信息const membership = await getMembership(req);// 使用 Sequelize 的 create 方法创建一个新的订单记录// 传入一个包含订单信息的对象，这些信息将被插入到数据库的 Order 表中const order = await Order.create({// 订单号，使用前面生成的唯一订单号outTradeNo: outTradeNo,// 用户 ID，从请求对象中获取当前用户的 IDuserId: req.userId,// 订单主题，使用会员的名称subject: membership.name,// 会员时长（月），从会员信息中获取会员的持续月数membershipMonths: membership.durationMonths,// 订单总金额，使用会员的价格totalAmount: membership.price,// 订单状态，初始状态设为 0，通常表示待支付status: 0,});// 删除 Redis 中存储的订单统计数据缓存// 当有新订单创建时，之前的统计数据可能不再准确，所以需要删除缓存// 后续请求统计数据时会重新从数据库获取最新数据await delKey('stats_data_order');// 调用广播服务，将订单统计数据的更新广播出去// 这可能会触发前端页面或其他相关服务更新订单统计信息await broadcastStats('order');// 调用 success 函数，向客户端发送成功响应// 第一个参数是响应对象 res，用于发送响应// 第二个参数是成功消息，告知客户端订单创建成功// 第三个参数是包含订单信息的对象，客户端可以使用这些信息进行后续处理success(res, '订单创建成功。', { order });} catch (error) {// 如果在订单创建过程中出现错误，调用 failure 函数向客户端发送错误响应// 第一个参数是响应对象 res，用于发送响应// 第二个参数是捕获到的错误对象，客户端可以根据错误信息进行相应处理failure(res, error);}
});

6.2、前端代码实现

6.2.1、前端charts封装

在前端开发中，为了高效管理 ECharts 图表，我们封装了 ChartManager 类，它能处理图表的初始化、数据获取、SSE 连接以及错误处理等操作。以下是详细的代码及说明：

// 配置对象，可根据实际情况灵活修改，用于存储与图表管理相关的配置信息
const config = {// API 请求的基础 URL，用于获取图表数据和建立 SSE 连接API_BASE_URL: 'http://localhost:3000',// 最大重试次数，当 SSE 连接失败时会进行重试，达到该次数后停止重试MAX_RETRIES: 5,// 重试延迟时间（毫秒），每次重试之间的间隔时长RETRY_DELAY: 3000
};/*** ChartManager 类，负责管理 ECharts 图表的初始化、数据获取、SSE 连接以及错误处理等功能*/
class ChartManager {/*** 构造函数，用于初始化图表管理器的基本属性* @param {string} chartId - 图表容器的 ID，用于查找对应的 DOM 元素* @param {string} type - 图表类型，例如 'order' 或 'user'，决定获取数据的接口路径* @param {string} token - 用于身份验证的令牌，在请求数据时使用* @param {Object} [option={}] - 可选的 ECharts 配置选项，用于自定义图表样式*/constructor(chartId, type, token, option = {}) {this.chartId = chartId;this.type = type;this.token = token;this.chart = null;this.initialDataFetched = false;this.sseSource = null;this.retryCount = 0;this.maxRetries = config.MAX_RETRIES;this.retryDelay = config.RETRY_DELAY;this.option = {title: {text: `月度${type === 'order' ? '订单' : '用户'}统计`,textStyle: { color: '#333' }},tooltip: {trigger: 'axis',axisPointer: { type: 'shadow' }},grid: {left: '3%',right: '4%',bottom: '3%',containLabel: true},xAxis: {type: 'category',data: [],axisTick: { alignWithLabel: true }},yAxis: {type: 'value'},series: [{name: '数量',type: 'bar',barWidth: '60%',data: []}],...option};}/*** 初始化图表，包含创建 ECharts 实例、获取初始数据以及建立 SSE 连接等操作*/async init() {try {const chartDom = document.getElementById(this.chartId);if (!chartDom) {throw new Error(`未找到指定 ID 的图表容器：${this.chartId}`);}this.chart = echarts.init(chartDom);this.chart.setOption(this.option);await this.fetchInitialData();this.connectSSE();} catch (error) {console.error(`图表 ${this.chartId} 初始化失败：`, error);this.showError('图表初始化失败，请尝试刷新页面重试', error.message);}}/*** 异步获取初始数据*/async fetchInitialData() {try {const url = `${config.API_BASE_URL}/admin/charts/${this.type}?token=${this.token}`;const response = await this.fetchData(url);const { data } = response;if (data.data.months.length === 0) {this.showError('当前暂无数据，10 秒后将尝试重新获取');setTimeout(() => this.fetchInitialData(), 10000);return;}if (data.data.months.length!== data.data.values.length) {this.showError('数据格式存在错误：月份和数量数组长度不匹配');return;}this.option.xAxis.data = data.data.months;this.option.series[0].data = data.data.values;this.initialDataFetched = true;this.chart.setOption(this.option);} catch (error) {this.showError('数据加载失败，5 秒后将尝试重新加载', error.message);setTimeout(() => this.fetchInitialData(), 5000);}}/*** 建立 SSE 连接，实时监听服务器发送的数据*/connectSSE() {if (this.sseSource &&!this.sseSource.closed) {this.sseSource.close();}const url = `${config.API_BASE_URL}/admin/charts/stream/${this.type}?token=${this.token}`;this.sseSource = new EventSource(url);this.sseSource.onmessage = (event) => {try {const responseData = JSON.parse(event.data);const data = responseData.data || responseData;if (!data ||!Array.isArray(data.months) ||!Array.isArray(data.values)) {this.showError('SSE 返回的数据格式有误，请检查后端接口');return;}if (data.months.length === 0) {this.showError('暂无数据，请创建订单后再进行查看');return;}if (data.months.length!== data.values.length) {this.showError('SSE 数据格式错误：月份和数量数组长度不匹配');return;}this.option.xAxis.data = data.months;this.option.series[0].data = data.values;this.chart.setOption(this.option);} catch (parseError) {console.error('解析 SSE 数据时出现错误：', parseError);this.showError('实时数据解析失败，请检查网络连接或尝试刷新页面', parseError.message);}};this.sseSource.onerror = (error) => {console.error('SSE 连接出现错误：', error);this.showError('实时数据连接中断，正在尝试重新连接...', error.message);this.handleSseError();};}/*** 处理 SSE 连接错误，执行重试操作*/handleSseError() {this.retryCount++;if (this.retryCount <= this.maxRetries) {setTimeout(() => this.connectSSE(), this.retryDelay);} else {this.showError('重连失败，请手动刷新页面');this.retryCount = 0;}}/*** 发起网络请求获取数据* @param {string} url - 请求的 URL* @returns {Promise<Object>} - 返回解析后的 JSON 数据*/async fetchData(url) {try {const response = await fetch(url);if (!response.ok) {throw new Error(`HTTP 请求失败，状态码：${response.status}`);}const contentType = response.headers.get('content-type');if (!contentType ||!contentType.includes('application/json')) {throw new Error('响应数据并非 JSON 格式');}return await response.json();} catch (error) {this.showError('网络请求出现问题', error.message);throw error;}}/*** 显示错误信息并更新图表标题* @param {string} message - 错误消息内容* @param {string} [errorCode=null] - 可选的错误代码*/showError(message, errorCode = null) {const errorDiv = document.createElement('div');errorDiv.className = 'error-message';errorDiv.innerHTML = `${message}${errorCode? `<small>错误码: ${errorCode}</small>` : ''}<button onclick="this.parentElement.remove()">关闭</button>`;document.body.prepend(errorDiv);this.option.series[0].data = [];this.chart.setOption(this.option);}/*** 销毁图表和 SSE 连接，释放相关资源*/destroy() {if (this.chart) {this.chart.dispose();this.chart = null;}if (this.sseSource &&!this.sseSource.closed) {this.sseSource.close();}}
}// 将 ChartManager 类暴露到全局作用域，方便在其他地方使用
window.ChartManager = ChartManager;

6.2.1、前端demo实现

面是一个前端示例，展示了如何使用 ChartManager 类创建实时统计图表：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN"><head><meta charset="UTF-8"><!-- 让页面在移动设备上能正确显示 --><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>实时统计图表</title><!-- 引入 ECharts 库，用于创建各种类型的图表 --><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/echarts@5.4.3/dist/echarts.min.js"></script><!-- 引入自定义的图表管理脚本，包含 ChartManager 类等逻辑 --><script src="charts.js"></script><style>body {/* 设置页面整体字体为 Arial 无衬线字体 */font-family: Arial, sans-serif;/* 使用 Flexbox 布局，让内容水平和垂直居中 */display: flex;justify-content: center;align-items: center;/* 让内容垂直排列 */flex-direction: column;/* 页面四周添加 20px 的外边距 */margin: 20px;}.chart-container {/* 设置图表容器的宽度为 800px */width: 800px;/* 设置图表容器的高度为 500px */height: 500px;/* 图表容器四周添加 20px 的外边距 */margin: 20px;/* 图表容器添加 1px 宽的浅灰色边框 */border: 1px solid #eee;/* 图表容器四个角设置 4px 的圆角 */border-radius: 4px;}.error-message {/* 错误消息文本颜色设置为红色 */color: red;/* 错误消息四周添加 20px 的外边距 */margin: 20px;/* 错误消息内容四周添加 10px 的内边距 */padding: 10px;/* 错误消息背景颜色设置为浅红色 */background-color: #ffebee;/* 错误消息框四个角设置 4px 的圆角 */border-radius: 4px;}</style>
</head><body>
<!-- 订单统计图表的容器，后续 ECharts 图表会渲染到这个容器中 -->
<div class="chart-container" id="orderChart"></div>
<!-- 用户统计图表的容器，后续 ECharts 图表会渲染到这个容器中 -->
<div class="chart-container" id="userChart"></div>
<script>// 当文档的 DOM 内容加载完成后执行以下逻辑document.addEventListener('DOMContentLoaded', async () => {try {// 这里的 token 用于身份验证，实际使用时需要替换为从后端获取的真实 tokenconst token = '';// 自定义的 ECharts 配置选项，可用于覆盖默认配置const customOption = {// 修改图表标题的文本颜色为蓝色title: {textStyle: { color: 'blue' }}};// 创建订单统计图表的管理实例，传入容器 ID、图表类型、token 和自定义配置const orderChart = new ChartManager('orderChart', 'order', token, customOption);// 创建用户统计图表的管理实例，传入容器 ID、图表类型、token 和自定义配置const userChart = new ChartManager('userChart', 'user', token, customOption);// 使用 Promise.all 并行初始化订单图表和用户图表await Promise.all([orderChart.init(), userChart.init()]);// 监听窗口的 beforeunload 事件，当用户关闭或刷新页面时执行以下逻辑window.addEventListener('beforeunload', () => {// 销毁订单图表实例，释放相关资源orderChart.destroy();// 销毁用户图表实例，释放相关资源userChart.destroy();});} catch (error) {// 如果在初始化过程中出现错误，在控制台输出错误信息console.error('图表初始化失败:', error);// 调用 showGlobalError 函数显示全局错误消息showGlobalError('图表初始化失败，请检查浏览器控制台');}});/*** 显示全局错误消息的函数* @param {string} message - 要显示的错误消息内容*/function showGlobalError(message) {// 创建一个新的 div 元素用于显示错误消息const errorDiv = document.createElement('div');// 为错误消息 div 元素添加 error-message 类名，以便应用相应的样式errorDiv.className = 'error-message';// 设置错误消息 div 元素的文本内容为传入的消息errorDiv.textContent = message;// 将错误消息 div 元素添加到页面 body 元素的最前面document.body.prepend(errorDiv);}
</script>
</body></html>