ما هو WebSocket؟

آخر تحديث: 16 أكتوبر 2024

ما هي WebSockets؟

WebSockets هو بروتوكول اتصال حديث يتيح اتصالاً ثنائي الاتجاه بين عميل مثل متصفح الويب وخادم خلفي عبر اتصال TCP واحد. على عكس بروتوكول HTTP التقليدي الذي يتبع نموذج الطلب والاستجابة، تنشئ WebSockets اتصالاً مستمراً يسمح لكل من العميل والخادم بإرسال واستقبال الرسائل في أي وقت. هذا يعني أنه يمكنك الاستمتاع بالتفاعلات في الوقت الحقيقي. وهذا يجعل WebSockets مثالية لتطبيقات مثل منصات الدردشة والتحديثات المباشرة والألعاب التفاعلية.

باستخدام WebSockets، يمكن للبيانات أن تتدفق بحرية في كلا الاتجاهين لتعزيز تجربة المستخدم من خلال توفير ملاحظات وتحديثات فورية دون الحاجة إلى التحديث المستمر. إنها طريقة رائعة لإبقاء المستخدمين متفاعلين ومتصلين مما يجعل WebSockets خياراً مفضلاً للمطورين الذين يتطلعون إلى إنشاء تطبيقات ويب ديناميكية!

كيفية عمل WebSockets الويب

إنشاء اتصال

يبدأ اتصال WebSocket بمصافحة، حيث يبدأ العميل طلب HTTP إلى الخادم مع رأس ترقية يحدد “websocket”.
يتضمن هذا الطلب أيضًا رأس اتصال مضبوطًا على “ترقية”، مما يشير إلى نية العميل تبديل البروتوكولات.
إذا كان المخدّم يدعم WebSockets، فإنه يستجيب برأس ترقية ورمز حالة تبديل البروتوكولات 101، وتتم ترقية الاتصال من HTTP إلى WebSocket.

اتصال مزدوج الاتجاه بالكامل

بمجرد إنشاء اتصال WebSocket، يمكن للعملاء والخوادم إرسال واستقبال الرسائل بشكل مستقل.
يستمر هذا الاتصال ثنائي الاتجاه حتى يقوم العميل أو الخادم بإغلاق الاتصال.
يمكن لاتصالات WebSocket أيضاً أن تحدد بروتوكولات فرعية، وهي بروتوكولات على مستوى التطبيق يتم وضعها فوق بروتوكول WebSocket لتلبية احتياجات الاتصال الأكثر تعقيداً.

تأطير الرسائل

يتم تأطير رسائل WebSocket لضمان اتصال فعال ومنظم.
تتكون كل رسالة من رأس إطار متبوعًا ببيانات الحمولة.
يمكن أن تحتوي الإطارات على بيانات نصية أو بيانات ثنائية أو إطارات تحكم تدير الاتصال.

فوائد WebSockets

الاتصال في الوقت الحقيقي

تتيح WebSockets الاتصال في الوقت الفعلي، مما يسمح بالتبادل الفوري للبيانات بين العميل والخادم.
وهذا أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل الدردشة المباشرة والألعاب عبر الإنترنت والمؤشرات المالية.

تقليل وقت الاستجابة

من خلال الحفاظ على اتصال مفتوح، تقلل WebSockets من وقت الاستجابة المرتبط بإنشاء اتصالات HTTP جديدة.
يؤدي هذا إلى تسليم الرسائل بشكل أسرع وتجربة مستخدم أكثر استجابة.

استخدام نطاق ترددي أقل

تلغي WebSockets الحاجة إلى طلب HTTP ورؤوس الاستجابة لكل رسالة، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام النطاق الترددي.
هذه الكفاءة مفيدة للغاية للتطبيقات التي تتطلب تحديثات متكررة للبيانات.

قابلية التوسع

تدعم WebSockets العديد من الاتصالات المتزامنة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الوقت الحقيقي القابلة للتطوير. يمكن لخوادم WebSocket الحديثة التعامل مع آلاف الاتصالات في وقت واحد.

حالات الاستخدام الشائعة لمقابس الويب

تطبيقات الدردشة

تُعد WebSockets مثالية لتطبيقات الدردشة حيث يكون تسليم الرسائل في الوقت الفعلي أمرًا ضروريًا.
ويمكنها تنفيذ وظائف الدردشة الخاصة والجماعية بكفاءة.

تحديثات مباشرة

تستفيد التطبيقات التي تتطلب تحديثات مباشرة، مثل موجزات الأخبار وتحديثات وسائل التواصل الاجتماعي والنتائج الرياضية المباشرة، بشكل كبير من قدرة WebSockets على دفع التحديثات إلى العملاء في الوقت الفعلي.

الألعاب عبر الإنترنت

توفر WebSockets زمن الاستجابة المنخفض والاتصال في الوقت الحقيقي اللازم للألعاب متعددة اللاعبين عبر الإنترنت.
يمكن للاعبين التفاعل في الوقت الفعلي، مما يعزز تجربة اللعب.

الأدوات التعاونية

تستخدم الأدوات التعاونية مثل أدوات تحرير المستندات عبر الإنترنت ولوحات المعلومات وتطبيقات إدارة المشاريع WebSockets لمزامنة التغييرات في الوقت الفعلي بين عدة مستخدمين.

التطبيقات المالية

يتم استخدام WebSockets في التطبيقات المالية لتوفير بيانات السوق وأسعار الأسهم ومعلومات التداول في الوقت الفعلي.
تعتبر التحديثات الفورية ضرورية لاتخاذ القرارات المالية في الوقت المناسب.

تنفيذ WebSockets

إعداد خادم WebSocket

لتنفيذ WebSockets، تحتاج إلى خادم يدعم بروتوكول WebSocket.
تتضمن الأطر والمكتبات الشائعة ما يلي:

Node.js مع ws: مكتبة WebSocket بسيطة وفعالة لـ Node.js.
Socket.IO: مكتبة شائعة لتطبيقات الويب في الوقت الحقيقي التي تدعم WebSockets وتعود إلى بروتوكولات أخرى إذا لزم الأمر.
سبرينغ ويب سوكيت: وحدة نمطية في إطار عمل الربيع تدعم اتصال WebSocket في تطبيقات Java.

إنشاء عميل WebSocket

على جانب العميل، تحتوي متصفحات الويب الحديثة على دعم مدمج لمآخذ الويب من خلال واجهة برمجة تطبيقات WebSocket.
إليك مثال على كيفية إنشاء عميل WebSocket في JavaScript:

				
					// Create a new WebSocket connection 

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

 

// Connection opened 

socket.addEventListener('open', function (event) { 

    console.log('WebSocket connection opened'); 

    socket.send('Hello Server!'); 

}); 

 

// Listen for messages 

socket.addEventListener('message', function (event) { 

    console.log('Message from server:', event.data); 

}); 

 

// Listen for connection close 

socket.addEventListener('close', function (event) { 

    console.log('WebSocket connection closed'); 

}); 

 

// Handle errors 

socket.addEventListener('error', function (event) { 

    console.error('WebSocket error:', event); 

});

في هذا المثال، يُستخدم كائن WebSocket لإنشاء اتصال مع خادم WebSocket الذي يعمل على المضيف المحلي على المنفذ 8080. يدير مستمعو أحداث onopen، و onmessage، و onmessage، و onclose، و onror دورة حياة الاتصال.

التعامل مع الرسائل

يمكن معالجة رسائل WebSocket باستخدام مستمعي الأحداث على جانبي العميل والخادم.
يتم استخدام حدث الرسالة لمعالجة الرسائل الواردة.
يمكن إرسال الرسائل بتنسيقات بيانات نصية أو ثنائية، ويستخدم JSON بشكل شائع لتبادل البيانات المنظمة.

ميزات WebSocket API

البروتوكولات الفرعية

تسمح البروتوكولات الفرعية لمآخذ الويب باستخدام بروتوكولات محددة فوق اتصال WebSocket الأساسي.
هذا مفيد لتحديد بروتوكولات اتصال مخصصة لتفاعلات أكثر تعقيدًا.

ريديستيت

توفر خاصية ReadyState لكائن WebSocket الحالة الحالية لاتصال WebSocket.
القيم الممكنة هي:

0 (اتصال): الاتصال غير مفتوح بعد.

1 (مفتوح): الاتصال مفتوح ومتاح للاتصال على الفور.

2 (إغلاق): الاتصال مغلق حالياً.

3 (مغلق): الاتصال مغلق أو لا يمكن فتحه.

المصادقه

يمكن أن تتطلب اتصالات WebSocket المصادقة للتأكد من أن العملاء المصرح لهم فقط يمكنهم الاتصال.
يمكن تمرير رموز أو طرق أخرى أثناء مرحلة المصافحة لتحقيق ذلك.

بيانات ثنائية

تدعم WebSockets إرسال واستقبال البيانات الثنائية، وهو أمر مفيد للتطبيقات التي تنقل الصور أو الملفات أو التنسيقات الثنائية الأخرى.

الإشعارات

يمكن استخدام اتصالات WebSocket لدفع الإشعارات إلى العملاء في الوقت الفعلي.
وهذا مفيد بشكل خاص للتطبيقات التي تنبه المستخدمين حول الأحداث أو التحديثات المهمة.

أفضل الممارسات لاستخدام WebSockets

إدارة الاتصال

إدارة اتصالات WebSocket بشكل صحيح من خلال التعامل مع أحداث فتح الاتصال وإغلاقه والخطأ.
يجب تنفيذ منطق إعادة الاتصال للتعامل مع حالات قطع الاتصال بأمان.

أمن

استخدام مآخذ الويب الآمنة (wss://) لتشفير البيانات والحماية من التنصت وهجمات الاختراق.
التحقق من صحة الرسائل الواردة وتعقيمها باستمرار لمنع هجمات الحقن.

التحجيم

ضع في اعتبارك توسيع نطاق تطبيقات WebSocket باستخدام موازنات التحميل وتقنيات التجميع.
يمكن أن تساعد أدوات مثل NGINX و HAProxy في توزيع اتصالات WebSocket عبر خوادم متعددة.

معالجة الأخطاء

تنفيذ معالجة قوية للأخطاء لإدارة الحالات غير المتوقعة والحفاظ على استقرار الاتصال.
تسجيل الأخطاء لأغراض التصحيح والمراقبة.

إدارة الموارد

مراقبة وإدارة موارد الخادم لمنع استنفاد العديد من اتصالات WebSocket المتزامنة.
تنفيذ استراتيجيات تحديد المعدل وتخصيص الموارد حسب الحاجة.

آليات البقاء على قيد الحياة

تنفيذ آليات البقاء على قيد الحياة لاكتشاف العملاء غير النشطين وتحرير الموارد.
يمكن تحقيق ذلك عن طريق إرسال إطارات ping/pong بشكل دوري.

تكامل WebSockets مع تقنيات الويب الحالية

HTML و WebSockets

يمكن دمج WebSockets في صفحات HTML لإنشاء تطبيقات ويب ديناميكية وتفاعلية في الوقت الحقيقي.
يمكن لنماذج وواجهات HTML أن تتفاعل مع نقاط نهاية WebSocket لتوفير ملاحظات وتحديثات مباشرة.

بيانات JSON

JSON هو تنسيق خفيف الوزن لتبادل البيانات يُستخدم عادةً مع WebSockets لتبادل البيانات المنظمة. يمكنك بسهولة التعامل مع بنيات البيانات المعقدة في اتصالات WebSocket الخاصة بك عن طريق إرسال واستقبال كائنات JSON.

نقاط النهاية

يتم تعريف نقاط نهاية WebSocket على الخادم للتعامل مع الاتصالات والرسائل الواردة.
نقطة النهاية هي عنوان URL أو مسار محدد حيث يستمع خادم WebSocket للاتصالات.

طبقة النقل

تعمل WebSockets عبر طبقة نقل TCP، مما يوفر تسليمًا موثوقًا ومرتبًا للرسائل.
يضمن ذلك تسليم الرسائل بالترتيب الذي أُرسلت به وبدون فقدان.

تكامل خادم الويب

يمكن دمج WebSockets مع خوادم الويب التقليدية (خوادم HTTP) لتوفير خدمات HTTP القياسية واتصال WebSocket في الوقت الحقيقي.
يتيح ذلك تجربة مستخدم سلسة حيث يتم تقديم المحتوى الثابت والتحديثات في الوقت الفعلي من نفس الخادم.

استنتاج

WebSockets هي تقنية قوية لبناء تطبيقات ويب تفاعلية في الوقت الحقيقي.
تتيح WebSockets التبادل الفوري للبيانات، وتقليل زمن الاستجابة، والاستخدام الفعال للنطاق الترددي من خلال توفير قنوات اتصال مزدوجة كاملة.
يتضمن تنفيذ WebSockets إعداد خادم متوافق، وإنشاء عميل باستخدام واجهة برمجة تطبيقات WebSocket، واتباع أفضل الممارسات لإدارة الاتصال والأمان وقابلية التوسع.

سواء كنت تقوم بتطوير تطبيق دردشة أو لعبة على الإنترنت أو خدمة تحديث مباشر، فإن WebSockets توفر الأداء والموثوقية اللازمين لتطبيقات الويب الحديثة.
يمكن أن يؤدي تبني هذه التقنية إلى تحسين تجربة المستخدم والكفاءة التشغيلية لتطبيقات الويب الخاصة بك بشكل كبير.

لمزيد من المعلومات والأمثلة التفصيلية، راجع وثائق WebSocket API الرسمية والموارد الأخرى المتاحة على GitHub.
سيساعدك ضمان التنفيذ والإدارة السليمين لمآخذ الويب على إنشاء تطبيقات قوية في الوقت الحقيقي تلبي احتياجات بيئة الويب الحالية.

استخدام حل مراقبة تطبيقات الويب من Dotcom-Monitor الذي يوفر فحوصات شاملة ومنهجية هو أضمن طريقة لضمان أداء تطبيقات الويب الخاصة بك على النحو الأمثل.

تعرف على مدى سرعة إنشاء البرامج النصية ومراقبة تطبيقاتك المستندة إلى WebSocket.

جرّب حل مراقبة تطبيقات الويب مجاناً!

In this article

ما هو WebSocket؟