WebSocket重連全方位解析

一、WebSocket重連機制

WebSocket是一種比較常用的實時通信協議，但在實際開發中，經常會出現WebSocket連接斷開的情況，這時就需要使用WebSocket重連機制來進行連接的重新建立。WebSocket重連機制是指在連接斷開的情況下，自動地進行重連嘗試，直到重新建立連接成功。

WebSocket重連機制包括兩個方面：前端重連和後端重連。前端重連主要是在客戶端實現，通過使用定時器或監聽事件來定時檢查連接是否斷開，一旦斷開就執行重連操作；後端重連主要是在服務端實現，通過檢測客戶端連接狀態來進行自動重連。

二、WebSocket斷開重連

客戶端使用WebSocket連接，有時因為網絡不穩定等原因，連接會斷開，這時就需要進行WebSocket斷開重連。怎麼判斷WebSocket是否已經斷開呢？有兩種方法：一種是使用onclose事件監聽WebSocket連接是否關閉，另一種是通過心跳包來檢測。

對於檢測WebSocket連接狀態的問題，通常採用心跳包的方式，即定時向服務端發送心跳包，一旦心跳失敗，就進行WebSocket斷開重連。心跳包的發送時間間隔一般為30秒到1分鐘。

let heartbeatTimer;

function startHeartbeat() {
  heartbeatTimer = setInterval(function() {
    if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
      socket.send("heartbeat");
    } else {
      clearInterval(heartbeatTimer);
    }
  }, 30000);
}

function stopHeartbeat() {
  clearInterval(heartbeatTimer);
}

三、WebSocket重連服務端

WebSocket斷開重連主要是客戶端進行重新連接，但有些情況下需要服務端進行重連。比如在服務器宕機或重啟後，客戶端的WebSocket連接會斷開，這時服務端需要進行WebSocket重連操作。

服務端的WebSocket重連主要是通過兩種方式：自動重連和手動重連。自動重連是指在服務器重啟或宕機後，WebSocket服務器會自動進行重連嘗試，直到連接成功；手動重連是指在客戶端連接服務器失敗後，需要手動進行重連操作。

四、WebSocket重連內存泄漏

在使用WebSocket重連機制時，一定要注意內存泄漏的問題。如果沒有正確處理WebSocket對象的銷毀，就會造成內存泄漏。在斷開連接之後，要及時清理WebSocket對象。如果WebSocket對象引用了許多對象，那麼這些對象也都需要手動銷毀。

let socket;

function connect() {
  socket = new WebSocket("ws://localhost:8080");

  socket.onopen = function() {
    console.log("WebSocket連接成功");
  };

  socket.onclose = function() {
    console.log("WebSocket連接關閉");
    setTimeout(function() {
      connect();
    }, 1000);
  };

  socket.onerror = function(error) {
    console.log("WebSocket發生錯誤");
    socket.close();
  };

  socket.onmessage = function(event) {
    console.log(event.data);
  };
}

function disconnect() {
  if (socket != null) {
    socket.close();
    socket = null;
  }
}

五、WebSocket重連擠掉線

在實際應用中，可能會出現WebSocket連接會擠掉原有的連接的情況。通常情況下，服務器只允許一個用戶使用同一賬號同時在線，如果有新的用戶登錄，就會擠掉原有的用戶連接。

為了解決WebSocket連接擠掉線的問題，可以使用WebSocket隊列。在服務器端，維護一個WebSocket隊列，當有用戶連接時，判斷該用戶是否已經在線，如果在線則將現有的WebSocket斷開連接，然後將新的WebSocket添加到隊列中；如果不在線則將新的WebSocket添加到隊列中，當WebSocket隊列長度超過一定限制時，可以通過一些策略來斷開最早的連接，從而避免WebSocket連接擠掉線的問題。

六、WebSocket重連收不到

在使用WebSocket重連機制時，由於客戶端和服務器端都可能發生網絡異常等原因，導致通信中的某些消息無法成功傳遞，即WebSocket重連收不到信息。為了解決這個問題，可以在客戶端和服務端都採用超時策略。

超時策略是指在一定時間內，如果消息沒有被收到，就進行重傳。如果重傳了若干次，還沒有收到消息，就認為這個消息丟失了。不同的應用場景中，超時策略的時間間隔和重傳次數不一樣，需要根據實際情況進行調整。

七、WebSocket重連會保存消息嗎

在WebSocket連接斷開之後，是否會保存通信的消息？這個問題的答案是取決於應用場景。有些應用場景，比如聊天室、遊戲、股票等實時性要求較高的應用，WebSocket連接斷開之後不會保存消息；而有些應用場景，比如郵件、微信公眾號等時間性要求不太高的應用，WebSocket連接斷開之後可以保存消息。

為了避免消息丟失，在WebSocket重連的過程中，需要重新進行消息的同步，將之前未發送成功的消息進行重傳。同時，在WebSocket連接建立成功之前，需要顯示進度條或提示信息，告知用戶正在進行消息的同步，避免用戶誤以為發送失敗而重複發送消息。

八、WebSocket重連命令SSH

在WebSocket連接斷開之後，可以通過SSH命令來進行WebSocket重連。SSH是一種安全的遠程連接協議，可以在不安全的網絡環境下安全地進行遠程連接操作。

通過SSH命令來重連WebSocket連接，需要在WebSocket客戶端機器上安裝SSH客戶端，並在WebSocket服務器上安裝SSH服務端。使用SSH命令可以實現自動重連、定時重連、手動重連等功能，非常靈活。

ssh -t user@host 'cd path/to/folder && node app.js'

九、WebSocket重連退避算法

WebSocket重連退避算法是指在連接重試失敗後，等待一段時間後再進行重試。退避算法的目的是為了防止在網絡不穩定的情況下，短時間內大量重試連接導致網絡阻塞。退避算法一般是指數級增長的等待時間。

退避算法的具體實現方式可以採用以下方式：

• 重試次數小於3次，等待1秒鐘
• 重試次數等於3次，等待2秒鐘
• 重試次數等於4次，等待3秒鐘
• 重試次數等於5次，等待5秒鐘
• 重試次數大於5次，等待10秒鐘或更長時間

let retryCount = 0;

function connect() {
  let ws = new WebSocket("ws://localhost:8080");
  
  ws.onopen = function() {
    retryCount = 0;
    console.log("WebSocket連接成功");
  };

  ws.onclose = function() {
    retryCount++;
    console.log("WebSocket連接關閉");
    setTimeout(function() {
      connect();
    }, getWaitTime(retryCount));
  };

  ws.onerror = function(error) {
    console.log("WebSocket發生錯誤");
    ws.close();
  };

  ws.onmessage = function(event) {
    console.log(event.data);
  };
}

function getWaitTime(retryCount) {
  const WAIT_TIME = [1000, 2000, 3000, 5000, 10000];
  if (retryCount < WAIT_TIME.length) {
    return WAIT_TIME[retryCount];
  } else {
    return WAIT_TIME[WAIT_TIME.length - 1];
  }
}

十、WebSocket重連不創建新對象

在實現WebSocket重連機制時，可以採用WebSocket不創建新對象的方式來進行連接的重新建立。WebSocket連接不創建新對象的思路是，在原有WebSocket對象上進行重連操作，而不是創建一個新的WebSocket對象。

這個方式可以實現較快的重連速度，因為WebSocket對象的創建需要進行握手等繁瑣的過程，如果每次都重新創建一個對象，會影響重連速度。

let socket;

function connect() {
  if (socket != null && socket.readyState == WebSocket.OPEN) {
    console.log("WebSocket已經連接");
    return;
  }

  socket = new WebSocket("ws://localhost:8080");
  
  socket.onopen = function() {
    console.log("WebSocket連接成功");
  };

  socket.onclose = function() {
    console.log("WebSocket連接關閉");
    setTimeout(function() {
      connect();
    }, 1000);
  };

  socket.onerror = function(error) {
    console.log("WebSocket發生錯誤");
    socket.close();
  };

  socket.onmessage = function(event) {
    console.log(event.data);
  };
}