آشنایی با مفهوم,Socket, WebSockets، Socket.IO و SignalR

در برنامه‌نویسی سوکت، دو نوع سوکت اصلی وجود دارد: سوکت کلاینت و سوکت سرور. هر دو برای برقراری ارتباط بین برنامه‌ها از طریق شبکه استفاده می‌شوند، اما عملکردهای متفاوتی دارند.

سوکت کلاینت:

• وظیفه: به طور فعال به یک سرور از راه دور متصل می‌شود و برای ارسال و دریافت داده‌ها از سرور استفاده می‌شود.
• نحوه ایجاد: با استفاده از کلاس java.net.Socket و مشخص کردن آدرس IP و پورت سرور ایجاد می‌شود.
• فعالیت: منتظر دریافت پاسخ از سرور نمی‌باشد.
• مثال: یک برنامه چت که کاربر از طریق آن پیامی را به سرور ارسال می‌کند.

سوکت سرور:

• وظیفه: به اتصالات ورودی از کلاینت‌ها گوش می‌دهد و برای ارسال و دریافت داده‌ها از کلاینت‌ها استفاده می‌شود.
• نحوه ایجاد: با استفاده از کلاس java.net.ServerSocket و مشخص کردن پورت گوش دادن ایجاد می‌شود.
• فعالیت: منتظر اتصال کلاینت‌ها و ارسال و دریافت داده‌ها از آنها است.
• مثال: یک سرور چت که پیام‌ها را از کلاینت‌ها دریافت می‌کند و به آنها پاسخ می‌دهد.

فرض کنید می‌خواهیم یک برنامه چت ساده بسازیم که در آن چندین کاربر (کلاینت) می‌توانند به یک سرور متصل شده و با یکدیگر چت کنند.

1. سوکت سرور:

2. سوکت کلاینت:

📷

📷

و اما WebSockets چیست؟

در واقع WebSocket یک پروتکل ارتباطی است که به کلاینت‌ها و سرورها اجازه می‌دهد بدون نیاز به HTTP، ارتباط دو طرفه و همزمان برقرار کنند. این امر WebSockets را به گزینه‌ای ایده‌آل برای برنامه‌های Real-time مانند چت‌های آنلاین، بازی‌های چند نفره و تابلوهای امتیازات تبدیل می‌کند.

تفاوت WebSockets با HTTP:

• الف) HTTP: یک پروتکل درخواست-پاسخ است، به این معنی که کلاینت درخواستی را به سرور ارسال می‌کند و منتظر پاسخ می‌ماند. سرور پاسخ را ارسال می‌کند و سپس اتصال بسته می‌شود. این امر برای برنامه‌های Real-time که به تبادل مداوم داده‌ها نیاز دارند، مناسب نیست.
• ب)‌ WebSockets: یک اتصال دو طرفه و همزمان را بین کلاینت و سرور برقرار می‌کند. این بدان معناست که هر دو طرف می‌توانند در هر زمان بدون نیاز به شروع یک درخواست جدید، داده‌ها را ارسال و دریافت کنند. این امر WebSockets را برای برنامه‌های Real-time که به تبادل فوری داده‌ها نیاز دارند، ایده‌آل می‌کند.

مزایای WebSockets:

• به شما امکان می‌دهد بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه، بین کلاینت و سرور در زمان واقعی پیام ارسال و دریافت کنید.
• کم تاخیر: WebSockets معمولاً تاخیر کمتری نسبت به HTTP دارند، که آنها را برای برنامه‌هایی که به واکنش سریع نیاز دارند، مانند بازی‌های آنلاین، ایده‌آل می‌کند.
• کارآمدی: WebSockets از نظر کارآمدی در مصرف پهنای باند نسبت به HTTP هستند، زیرا نیازی به ارسال درخواست و پاسخ‌های جداگانه برای هر پیام نیست.

معایب WebSockets:

• پیچیدگی: WebSockets از نظر مفهومی کمی پیچیده‌تر از HTTP هستند.
• محدودیت های مرورگر: برخی از مرورگرهای قدیمی تر ممکن است از WebSockets پشتیبانی نکنند.

موارد استفاده از WebSockets:

• چت‌های آنلاین: WebSockets به طور گسترده برای چت‌های آنلاین استفاده می‌شوند، زیرا به کاربران امکان می‌دهند بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه، در زمان واقعی پیام ارسال و دریافت کنند.
• بازی‌های چند نفره: WebSockets برای بازی‌های چند نفره آنلاین نیز محبوب هستند، زیرا تاخیر کم آنها به کاربران تجربه روان‌تری می‌دهد.
• تابلوهای امتیازات: WebSockets برای به‌روزرسانی تابلوهای امتیازات در زمان واقعی، مانند تابلوهای امتیازات ورزشی یا تابلوهای امتیازات بازی، استفاده می‌شوند.
• برنامه‌های مالی: WebSockets برای برنامه‌های مالی که به داده‌های بازار در زمان واقعی نیاز دارند، مانند نمودارهای سهام و پلتفرم‌های معاملاتی، استفاده می‌شوند.

در واقع WebSocket: پروتکلی برای برقراری ارتباط دو طرفه و همزمان بین کلاینت و سرور.

فرض کنید در حال استفاده از یک برنامه چت آنلاین هستید. در این سناریو:

• شما: از یک سوکت کلاینت برای اتصال به سرور چت استفاده می‌کنید.
• سرور چت: از یک سوکت سرور برای گوش دادن به اتصالات ورودی از کلاینت‌ها و ارسال و دریافت داده‌ها از آنها استفاده می‌کند.
• سرور و کلاینت: از WebSocket برای برقراری ارتباط دو طرفه و همزمان استفاده می‌کنند تا بتوانید در زمان واقعی با دیگر کاربران چت کنید.

در نهایت، WebSockets یک ابزار قدرتمند برای ایجاد برنامه‌های Real-time با استفاده از اتصالات دو طرفه و کم تاخیر بین کلاینت و سرور است. اگر به دنبال راهی برای ارتقای برنامه وب خود به سطح Real-time هستید، WebSockets گزینه مناسبی برای شما است.

حالا Socket.IO چیست؟

در واقع Socket.IO یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که ارتباط دو طرفه و همزمان بین کلاینت و سرور را تسهیل می‌کند. این کتابخانه بر روی WebSockets ساخته شده است و به شما امکان می‌دهد بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه، بین کلاینت و سرور در زمان واقعی پیام ارسال و دریافت کنید.

مزایای استفاده از Socket.IO:

• به شما امکان می‌دهد بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه، بین کلاینت و سرور در زمان واقعی پیام ارسال و دریافت کنید.
• سادگی: Socket.IO استفاده از WebSockets را آسان تر می کند و رابط کاربری ساده تری را برای ایجاد و مدیریت اتصالات شبکه ارائه می دهد.
• قابلیت انعطاف پذیری: Socket.IO از چندین روش حمل و نقل پشتیبانی می کند، از جمله WebSockets، HTTP Long-Polling و WebTransport، که به شما امکان می دهد از آن در طیف گسترده ای از مرورگرها و دستگاه ها استفاده کنید.
• جامعه بزرگ: Socket.IO دارای یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه دهندگان است که به این معنی است که می توانید به راحتی در صورت بروز مشکل کمک پیدا کنید.

حالا SignalR چیست ؟

یک کتابخانه رایگان سمت سرور است که توسط مایکروسافت توسعه یافته است و به شما امکان می دهد برنامه های وب Real-time با ارتباط دو طرفه بین کلاینت و سرور ایجاد کنید. این کتابخانه بر روی WebSockets ساخته شده است و به شما امکان می دهد بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه، بین کلاینت و سرور در زمان واقعی پیام ارسال و دریافت کنید.

در واقع SignalR به طور خاص برای .NET Framework و .NET Core طراحی شده است، در حالی که Socket.IO یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که می تواند با هر زبان برنامه نویسی سمت سرور استفاده شود.

در واقع SignalR یک سطح انتزاع بالاتر را نسبت به Socket.IO ارائه می دهد، که به این معنی است که استفاده از آن برای توسعه دهندگان آسان تر است.

در واقع SignalR دارای جامعه کوچکتری نسبت به Socket.IO است.