***短轮询 (Short Polling)**、**长轮询 (Long Polling)** 和 **WebSockets** 是在 Web 开发中用于处理服务器与客户端之间交互的不同通信技术。每种技术都为客户端如何保持更新以获取来自服务器的变化或新数据提供了解决方案，但它们的操作方式不同，优缺点也各不相同。
### 1. **Short Polling**
#### 工作原理：
- **短轮询**是一种客户端主动定时向服务器发送 HTTP 请求的方式，询问是否有新数据。这种方式不管服务器是否有新数据，客户端都会按固定时间间隔发出请求。
- 服务器每次接收到请求时都会立即返回数据，哪怕数据没有更新。
#### 优点：
- 实现简单，不需要在服务器端做特殊的优化。可以用标准的 HTTP 请求来实现，因此兼容性很好，适用于所有浏览器和服务器。
- 控制在客户端，开发者可以灵活地设置请求间隔。
#### 缺点：
- **性能低下**：频繁的 HTTP 请求会浪费带宽和资源，即使服务器上没有任何新数据，也会返回响应。
- **延迟**：由于客户端定时发送请求，可能在新数据到达时还没触发请求，导致有延迟。
- 不适合实时性要求高的应用。
#### 适用场景：
- 当应用对实时性要求不高，比如低频率更新的系统或简单的通知系统。
### 2. **Long Polling**
#### 工作原理：
- **长轮询**是对短轮询的改进。客户端发出 HTTP 请求后，服务器不会立即返回响应，而是保持连接直到有新数据时才返回。如果在一定时间内没有新数据，服务器会返回一个空响应，并且客户端会再次发起新的请求。
- 实质上，客户端的轮询频率降低了，且服务器有数据时才返回。
#### 优点：
- **提高了实时性**：客户端可以尽快获得服务器的数据更新，虽然轮询仍然存在，但延迟较短。
- **减少了资源浪费**：与短轮询相比，减少了无用的请求，当没有新数据时，连接保持但不返回数据。
#### 缺点：
- **服务器开销较大**：由于服务器需要保持大量长连接，这可能导致服务器资源紧张，尤其是在有大量并发请求的情况下。
- 实现相对复杂，需对服务器做一些优化以支持长时间保持连接。
#### 适用场景：
- 中等实时性需求的应用，例如社交网络的消息推送或即时聊天应用。比短轮询效率更高，但仍不如 WebSocket 实时。
### 3. **WebSockets**
#### 工作原理：
- **WebSocket** 是一种基于 TCP 的双向通信协议，客户端和服务器可以通过单一的 WebSocket 连接进行持续的、全双工的数据交换。与传统的 HTTP 不同，WebSocket 建立连接后，客户端和服务器之间可以相互发送数据，而不需要每次都重新建立 HTTP 请求。
- WebSocket 连接在最初通过 HTTP 协议建立，之后升级为 WebSocket 协议。
#### 优点：
- **实时性最强**：由于是全双工通信，服务器可以主动向客户端推送数据，客户端也可以实时向服务器发送请求。适合需要强实时性的应用。
- **低延迟**：相比于轮询的反复建立和关闭连接，WebSocket 在建立连接后，通信延迟非常低。
- **减少带宽消耗**：与轮询方式相比，WebSocket 减少了重复建立连接的开销，同时没有额外的 HTTP 请求头部数据，整体带宽占用少。
#### 缺点：
- **实现较为复杂**：需要服务器和客户端都支持 WebSocket 协议，且为了维持长连接，服务器需要处理更复杂的资源管理（如连接心跳、断开重连等）。
- **不适合短期连接**：WebSocket 适合长期保持连接的场景，对于短时频繁请求，建立和维护 WebSocket 连接的成本可能高于传统的 HTTP 请求。
#### 适用场景：
- 强实时性和高并发需求的应用场景，如股票交易平台、在线游戏、即时消息和实时协作应用等。
### 综述比较：
| 特性 | **Short Polling** | **Long Polling** | **WebSockets** |
|----------------|-----------------------------|------------------------------|------------------------------|
| **通信模式** | 客户端定时发送请求 | 客户端发送请求，服务器推迟响应 | 双向通信，实时推送 |
| **实时性** | 低 | 中 | 高 |
| **服务器开销** | 高，频繁请求消耗资源 | 中，服务器需要保持长连接 | 高，需要管理长连接 |
| **带宽使用** | 高，每次请求都有完整的 HTTP | 中，减少了无效请求 | 低，连接建立后无额外 HTTP 开销 |
| **复杂度** | 低，实现简单 | 中，需优化服务器连接管理 | 高，双向通信和连接管理复杂 |
### 总结：
- **Short Polling** 适用于对实时性要求不高的小型应用，易于实现但资源利用率低。
- **Long Polling** 适合中等实时性需求的应用，减少了不必要的请求但增加了服务器资源占用。
- **WebSockets** 是实时性最强的方案，适合高实时性、高并发的场景，但要求较高的实现复杂度和资源管理。
### 1. **Short Polling**
#### 工作原理：
- **短轮询**是一种客户端主动定时向服务器发送 HTTP 请求的方式，询问是否有新数据。这种方式不管服务器是否有新数据，客户端都会按固定时间间隔发出请求。
- 服务器每次接收到请求时都会立即返回数据，哪怕数据没有更新。
#### 优点：
- 实现简单，不需要在服务器端做特殊的优化。可以用标准的 HTTP 请求来实现，因此兼容性很好，适用于所有浏览器和服务器。
- 控制在客户端，开发者可以灵活地设置请求间隔。
#### 缺点：
- **性能低下**：频繁的 HTTP 请求会浪费带宽和资源，即使服务器上没有任何新数据，也会返回响应。
- **延迟**：由于客户端定时发送请求，可能在新数据到达时还没触发请求，导致有延迟。
- 不适合实时性要求高的应用。
#### 适用场景：
- 当应用对实时性要求不高，比如低频率更新的系统或简单的通知系统。
### 2. **Long Polling**
#### 工作原理：
- **长轮询**是对短轮询的改进。客户端发出 HTTP 请求后，服务器不会立即返回响应，而是保持连接直到有新数据时才返回。如果在一定时间内没有新数据，服务器会返回一个空响应，并且客户端会再次发起新的请求。
- 实质上，客户端的轮询频率降低了，且服务器有数据时才返回。
#### 优点：
- **提高了实时性**：客户端可以尽快获得服务器的数据更新，虽然轮询仍然存在，但延迟较短。
- **减少了资源浪费**：与短轮询相比，减少了无用的请求，当没有新数据时，连接保持但不返回数据。
#### 缺点：
- **服务器开销较大**：由于服务器需要保持大量长连接，这可能导致服务器资源紧张，尤其是在有大量并发请求的情况下。
- 实现相对复杂，需对服务器做一些优化以支持长时间保持连接。
#### 适用场景：
- 中等实时性需求的应用，例如社交网络的消息推送或即时聊天应用。比短轮询效率更高，但仍不如 WebSocket 实时。
### 3. **WebSockets**
#### 工作原理：
- **WebSocket** 是一种基于 TCP 的双向通信协议，客户端和服务器可以通过单一的 WebSocket 连接进行持续的、全双工的数据交换。与传统的 HTTP 不同，WebSocket 建立连接后，客户端和服务器之间可以相互发送数据，而不需要每次都重新建立 HTTP 请求。
- WebSocket 连接在最初通过 HTTP 协议建立，之后升级为 WebSocket 协议。
#### 优点：
- **实时性最强**：由于是全双工通信，服务器可以主动向客户端推送数据，客户端也可以实时向服务器发送请求。适合需要强实时性的应用。
- **低延迟**：相比于轮询的反复建立和关闭连接，WebSocket 在建立连接后，通信延迟非常低。
- **减少带宽消耗**：与轮询方式相比，WebSocket 减少了重复建立连接的开销，同时没有额外的 HTTP 请求头部数据，整体带宽占用少。
#### 缺点：
- **实现较为复杂**：需要服务器和客户端都支持 WebSocket 协议，且为了维持长连接，服务器需要处理更复杂的资源管理（如连接心跳、断开重连等）。
- **不适合短期连接**：WebSocket 适合长期保持连接的场景，对于短时频繁请求，建立和维护 WebSocket 连接的成本可能高于传统的 HTTP 请求。
#### 适用场景：
- 强实时性和高并发需求的应用场景，如股票交易平台、在线游戏、即时消息和实时协作应用等。
### 综述比较：
| 特性 | **Short Polling** | **Long Polling** | **WebSockets** |
|----------------|-----------------------------|------------------------------|------------------------------|
| **通信模式** | 客户端定时发送请求 | 客户端发送请求，服务器推迟响应 | 双向通信，实时推送 |
| **实时性** | 低 | 中 | 高 |
| **服务器开销** | 高，频繁请求消耗资源 | 中，服务器需要保持长连接 | 高，需要管理长连接 |
| **带宽使用** | 高，每次请求都有完整的 HTTP | 中，减少了无效请求 | 低，连接建立后无额外 HTTP 开销 |
| **复杂度** | 低，实现简单 | 中，需优化服务器连接管理 | 高，双向通信和连接管理复杂 |
### 总结：
- **Short Polling** 适用于对实时性要求不高的小型应用，易于实现但资源利用率低。
- **Long Polling** 适合中等实时性需求的应用，减少了不必要的请求但增加了服务器资源占用。
- **WebSockets** 是实时性最强的方案，适合高实时性、高并发的场景，但要求较高的实现复杂度和资源管理。