在现代 Web 开发中，实时通信是许多应用程序的核心需求之一。随着技术的发展，WebSocket 和 HTTP 长轮询成为了两种广泛使用的技术，它们都可以用来实现服务器和客户端之间的实时数据传输。这两者在实现方式、性能和适用场景上有着显著的差异。小编将详细对比 WebSocket 和 HTTP 长轮询，并分析它们各自的优缺点，帮助开发者做出更合适的技术选择。
1. WebSocket 与 HTTP 长轮询的区别是什么
WebSocket
WebSocket 是一种基于 TCP 的协议，设计用来在单一的、持久化的连接上进行双向实时通信。它通过在 HTTP 协议的握手过程中建立连接，然后通过该连接进行双向数据传输。WebSocket 的一个重要特点是，建立连接后，客户端和服务器可以随时互相发送数据，而无需每次都进行请求和响应。
HTTP 长轮询
HTTP 长轮询是通过 HTTP 协议实现的一种技术。与常规的 HTTP 请求-响应模型不同，在长轮询中，客户端发起请求后，服务器不会立即返回响应，而是会保持连接打开，直到有新的数据需要返回给客户端。在服务器发送数据后，客户端会立即发起新的请求。虽然这种方式看起来像是“保持连接”，但每次通信都涉及到一个新的 HTTP 请求。
2. 连接方式对比
特性WebSocketHTTP 长轮询
协议类型独立的协议(基于 TCP)基于 HTTP 协议
连接方式持久连接(一次建立，多次通信)每次请求都需要重新建立连接
连接维持连接持续打开，可以随时发送和接收数据连接仅在每次请求/响应周期内存在
数据传输双向数据流(全双工)单向数据流(半双工)
WebSocket：一旦建立连接，客户端和服务器之间可以进行双向实时通信，不再需要重复建立连接，适合用于频繁的双向通信。
HTTP 长轮询：每个请求和响应都是一个独立的生命周期，客户端需要持续发起请求以获取服务器的更新，适用于数据更新相对较少的场景。
3. 性能对比
特性WebSocketHTTP 长轮询
连接开销初次握手时有较小的性能开销(建立 WebSocket 连接)，后续几乎没有开销每次请求和响应都需要新的 HTTP 连接，开销较大
数据传输效率高效，数据传输可以在连接保持期间持续进行每个请求需要等待响应才能继续发送请求，效率较低
延迟实时低延迟，数据可即时发送和接收有一定的延迟，尤其是在高频数据更新场景下
WebSocket：由于 WebSocket 采用持久连接，数据可以即时传输，减少了重复连接的开销，因此非常适合需要低延迟、频繁交换数据的应用(例如在线游戏、股票实时行情、即时通讯等)。
HTTP 长轮询：每次请求/响应都需要建立新的 HTTP 连接，这增加了传输的延迟，尤其是在高频数据更新的场景下，性能较差。
4. 实现复杂度
特性WebSocketHTTP 长轮询
协议复杂度较为复杂，支持双向通信和连接管理相对简单，基于 HTTP 协议，容易理解和实现
服务器支持需要支持 WebSocket 协议的服务器(如 Node.js、nginx 反向代理)普通 Web 服务器即可(如 Apache、Nginx)
客户端支持需要 WebSocket API(浏览器内置)只需要普通的 HTTP 请求库
WebSocket：尽管 WebSocket 提供了高效的双向通信，但实现起来相对复杂，需要支持 WebSocket 协议的服务器端技术，并且需要在客户端使用 WebSocket API。大部分现代浏览器都支持 WebSocket，但需要额外的配置和支持。
HTTP 长轮询：HTTP 长轮询的实现比较简单，因为它只是对标准 HTTP 协议的一种扩展，几乎所有的 Web 服务器都支持 HTTP 协议，因此更容易部署。
5. 资源消耗
特性WebSocketHTTP 长轮询
服务器资源消耗较高，服务器需要保持连接，并维护多个活跃的 WebSocket 连接较低，每次请求处理完毕后连接关闭，但频繁请求会加大服务器负担
网络带宽消耗连接保持后数据传输较高效每个请求需要独立的 HTTP 头和内容，带宽消耗较大
WebSocket：在资源消耗方面，WebSocket 需要在服务器端保持大量的连接，并且这些连接必须长期处于活跃状态，这会占用较多的服务器内存和计算资源。
HTTP 长轮询：虽然每个 HTTP 长轮询请求的开销相对较小，但由于每个请求都需要重新建立连接，因此如果应用需要频繁的更新，可能会导致大量的网络流量和服务器资源消耗。
6. 适用场景
WebSocket 适用场景
实时应用：例如在线游戏、实时聊天应用、股票实时行情、社交媒体通知等。
双向通信：如需要客户端与服务器之间持续的双向数据传输，WebSocket 是一个理想选择。
高频更新：在数据频繁变化的应用中(例如金融市场、体育直播等)，WebSocket 能提供更低的延迟和更高的效率。
HTTP 长轮询适用场景
数据更新频率较低：如果应用的数据更新并不频繁，可以使用 HTTP 长轮询，这样简单且易于实现。
简单的实时功能：例如实时通知或者少量的信息流更新，可以使用长轮询而不需要 WebSocket 的复杂性。
无 WebSocket 支持的环境：在一些网络环境或者老旧的系统中，WebSocket 可能不被支持或受到限制，此时 HTTP 长轮询是一个不错的替代方案。
WebSocket 和 HTTP 长轮询都是实现 Web 应用实时通信的常用技术，但它们有着明显的区别。WebSocket 提供了持久的双向通信连接，适用于高频率的实时数据传输，尤其是在低延迟要求的场景下表现更好。然而，它的实现相对复杂，且需要特定的服务器支持。HTTP 长轮询则是一种简单且广泛支持的技术，适用于数据更新不频繁的应用，但性能较差，尤其在高频更新场景下会导致资源消耗过大。
