Giới thiệu

Mỗi lập trình viên khi xây dựng ứng dụng chat đều đối mặt với câu hỏi quan trọng: Tôi nên sử dụng WebSockets hay Server-Sent Events (SSE)? Ban đầu, đây có thể chỉ là một lựa chọn kỹ thuật nhỏ, nhưng quyết định này có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng mở rộng, độ phức tạp và cả chi phí dự án trong tương lai.

Khi tôi bắt đầu làm việc với giao tiếp thời gian thực cho ứng dụng Django của mình, tôi cũng đã phải đưa ra quyết định này. Chức năng chat là một tính năng phụ, không phải là tính năng chính, vì vậy tôi không muốn mất quá nhiều thời gian vào việc lựa chọn công nghệ.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào khái niệm giao tiếp thời gian thực, khám phá cách hoạt động của SSE và WebSockets, so sánh chúng và cuối cùng, tôi sẽ chia sẻ lý do tại sao tôi đã chọn SSE cho dự án của mình.

Phân tích sâu về SSE

Cách hoạt động

Server-Sent Events (SSE) giống như một cánh cửa mở mà client tạo ra với server; cánh cửa này chỉ cho phép giao tiếp một chiều từ server đến client. Điều này có nghĩa là server có thể gửi tin nhắn cho client, nhưng client không thể gửi ngược lại qua kết nối này. SSE được xây dựng dựa trên HTTP đơn giản, vì vậy bạn không cần phải thiết lập các giao thức phức tạp.

Ví dụ mã: SSE trong Django

Server (Django view):

from django.http import StreamingHttpResponse
import time

def sse_chat_stream(request):
    def event_stream():
        while True:
            # Trên thực tế, lấy từ Redis/pub-sub
            yield f"data: Tin nhắn mới lúc {time.time()}\n\n"
            time.sleep(2)

    return StreamingHttpResponse(event_stream(), content_type='text/event-stream')

Client (JavaScript):

const eventSource = new EventSource("/chat/stream/");

eventSource.onmessage = function(event) {
    console.log("Tin nhắn mới:", event.data);
};

Chỉ với khoảng 20 dòng mã, bạn đã có được một kết nối thời gian thực mà không cần phải cấu hình phức tạp như WebSockets.

Ưu điểm của SSE

• Đơn giản và dễ dàng triển khai mà không cần thay đổi lớn.
• Giao tiếp một chiều, chủ yếu là thời gian thực nhưng cũng có thể trở thành nhược điểm.
• Trình duyệt tự động thử lại kết nối trong trường hợp thất bại.
• Hầu hết các trình duyệt đều hỗ trợ (gần như mọi trình duyệt, trừ IE).

Nhược điểm của SSE

• Giao tiếp một chiều có thể là lợi thế nhưng cũng có thể trở thành nhược điểm tùy thuộc vào dự án của bạn.
• Không phù hợp nếu ứng dụng của bạn yêu cầu thời gian thực chính xác, vì tin nhắn cần phải được nhận ngay khi gửi.
• Không hỗ trợ dữ liệu nhị phân (chỉ văn bản). Nếu bạn cần dữ liệu nhị phân, hãy tìm kiếm lựa chọn khác.

Đối với 80% nhu cầu “thời gian thực”—như chat không phải là trọng tâm chính của sản phẩm—SSE là đủ cho nhu cầu của bạn mà không cần giao tiếp phức tạp.

Phân tích sâu về WebSockets

Cách hoạt động

WebSockets giống như có một đường dây điện thoại trực tiếp giữa client và server. Khi kết nối được thiết lập, cả hai bên có thể giao tiếp tự do, bất cứ lúc nào. Đây là một giao thức riêng biệt bắt đầu bằng một quá trình bắt tay HTTP và sau đó nâng cấp thành một kết nối TCP liên tục.

Ví dụ mã: WebSockets

Server (Node.js với ws):

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

wss.on('connection', ws => {
  ws.on('message', message => {
    console.log(`Đã nhận: ${message}`);
    ws.send(`Phản hồi: ${message}`);
  });
});

Client:

const socket = new WebSocket("ws://localhost:8080");

socket.onopen = () => socket.send("Chào Server");
socket.onmessage = event => console.log(event.data);

Giờ đây bạn đã có giao tiếp hai chiều—chat, game, tài liệu cộng tác, bạn tên nó đi.

Ưu điểm của WebSockets

• Giao tiếp hai chiều có thể xảy ra bất cứ lúc nào.
• Độ trễ rất thấp, gần như thời gian thực.
• Hoàn hảo cho các ứng dụng chat khi mục tiêu chính là giảm độ trễ.
• Hỗ trợ xử lý dữ liệu nhị phân.

Nhược điểm của WebSockets

• Khó khăn trong việc mở rộng và gặp nhiều hạn chế về mạng.
• Cần thiết lập thêm; trong trường hợp Django, có thể gây thêm đau đầu.
• Quá mạnh cho các ứng dụng đơn giản và đi kèm với chi phí tương đương.

Triển khai thực tế của tôi

Bối cảnh là tôi đang xây dựng một ứng dụng Django mà trong đó chức năng chat chỉ là một tính năng phụ, không phải là tính năng chính. Tôi đã cân nhắc đến WebSockets, vì chúng là tiêu chuẩn vàng cho chat. Nhưng khi đi sâu hơn, tôi nhận ra rằng việc thiết lập Django Channels, xử lý quy mô với Redis, cấu hình phiên sticky và sau đó gỡ lỗi tất cả sẽ giống như mang một khẩu súng phóng tên lửa để mở một chai soda.

Sau đó, tôi bắt đầu nghiên cứu và thực hiện một số phân tích ngược trên các ứng dụng mà tôi sử dụng, chẳng hạn như LinkedIn. Tôi nhận thấy họ đã sử dụng SSE cho chat và nó hoạt động rất tốt. Họ đã suy nghĩ rất nhiều khi chọn hệ thống này, nhưng nó đã cho tôi một hướng đi. Tôi đã tìm hiểu về SSE và triển khai nó trong ứng dụng của mình, cho phép tôi:

• Cập nhật thời gian thực từ server đến client.
• Dễ dàng mở rộng với hạ tầng HTTP hiện có.
• Giảm bớt độ phức tạp trong việc quản lý.

Để thành thật mà nói, đó là tất cả những gì tôi cần cho ứng dụng của mình. Tôi không cần cập nhật thời gian thực quá mạnh mẽ như Telegram hay Discord. Tôi chỉ cần tạo một yêu cầu POST cho tin nhắn mới từ client và sử dụng hàng đợi Redis đơn giản cùng với một chút phép thuật pub/sub, và nó hoạt động rất tốt.

Đơn giản. Hiệu quả. Và không cần đến các buổi trị liệu.

Chat tối thiểu với SSE

Server (Django + Redis pub/sub):

import json
import redis
from django.http import StreamingHttpResponse

redis_client = redis.StrictRedis()

def stream(request, room_id):
    def event_stream():
        pubsub = redis_client.pubsub()
        pubsub.subscribe(f"chat_{room_id}")
        for message in pubsub.listen():
            if message['type'] == 'message':
                yield f"data: {message['data'].decode()}\n\n"
    return StreamingHttpResponse(event_stream(), content_type="text/event-stream")

Client:

const eventSource = new EventSource(`/chat/stream/room123/`);

eventSource.onmessage = function(event) {
    const message = JSON.parse(event.data);
    console.log("Tin nhắn mới:", message.text);
};

// Gửi tin nhắn
document.querySelector("#send").onclick = () => {
    fetch("/chat/send/", {
        method: "POST",
        body: JSON.stringify({ text: "Xin chào thế giới" }),
    });
};

Bài học và Thực hành tốt nhất

• Bắt đầu từ đơn giản. Đừng lao vào WebSockets trừ khi bạn thực sự cần giao tiếp hai chiều; chúng đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn bạn nghĩ (nếu tất cả những gì bạn cần là thông báo, SSE là bạn đồng hành tuyệt vời).
• Mở rộng thông minh. Sử dụng Redis pub/sub để phân phối tin nhắn. Kết hợp Nginx như một reverse proxy, bạn đã sẵn sàng cho thời gian dài.
• Các biện pháp dự phòng là quan trọng. Nếu SSE không hoạt động (ví dụ, trên các trình duyệt cũ), hãy quay lại với long-polling. Người dùng của bạn không quan tâm đến giao thức; họ chỉ muốn tin nhắn của họ xuất hiện.
• Đo lường trước khi tối ưu hóa. Đừng giả định rằng bạn sẽ có 10 triệu người dùng đồng thời vào ngày mai. Hãy chọn công cụ hoạt động tốt bây giờ và dễ dàng phát triển sau này.

Kết luận

Tóm lại:

• SSE: Nhẹ nhàng, đơn giản, hoàn hảo cho các cập nhật một chiều.
• WebSockets: Mạnh mẽ, hai chiều, hoàn hảo cho các ứng dụng chat/gaming nặng.

Đối với dự án của tôi, tôi đã chọn SSE—vì nó đơn giản, đủ khả năng mở rộng và phù hợp với trường hợp sử dụng của tôi mà không cần phức tạp.

Giao tiếp thời gian thực không phải là việc khoe khoang công nghệ tinh vi nhất—mà là cung cấp trải nghiệm đúng đắn mà không làm cuộc sống của bạn trở nên khó khăn.

Vậy bạn thì sao? Bạn chọn SSE hay WebSockets cho dự án của mình? Hãy cho tôi biết—I’d love to hear your war stories.