Les systèmes en temps réel sont des systèmes informatiques conçus pour répondre à des événements et traiter des données en temps réel. Ils garantissent des réponses opportunes et précises aux événements externes, en gérant efficacement des tâches dans divers domaines, notamment la finance, la logistique, les jeux, les soins de santé, et bien d'autres encore. Les systèmes en temps réel sont essentiels dans le développement de logiciels modernes, car ils permettent une communication transparente des applications web et mobiles entre les clients et les serveurs.
Les développeurs disposent de plusieurs technologies et protocoles pour mettre en œuvre les fonctionnalités des applications en temps réel. Parmi ces protocoles, citons WebSockets, SignalR, Server-Sent Events (SSE) et Long Polling, qui offrent différents niveaux de performance, de latence et de facilité de mise en œuvre. Le choix de la bonne technologie pour la communication en temps réel peut avoir un impact significatif sur l'efficacité et la réactivité de votre application. Dans cet article, nous allons explorer deux solutions populaires pour l'architecture des systèmes en temps réel : WebSockets et SignalR. Nous examinerons leur fonctionnement, leurs avantages, leurs cas d'utilisation et la manière dont vous pouvez choisir la bonne solution pour votre application.
Comprendre les WebSockets
WebSocket est un protocole de communication qui permet une communication bidirectionnelle en temps réel entre un client et un serveur par le biais d'une connexion unique et persistante. Contrairement au modèle traditionnel requête-réponse, WebSocket maintient une connexion full-duplex à faible latence qui permet un transfert de données continu entre le client et le serveur. Le protocole WebSocket est conçu pour fonctionner sur les mêmes ports que HTTP et HTTPS (ports 80 et 443, respectivement), ce qui le rend compatible avec l'infrastructure web existante.
Les WebSockets utilisent une poignée de main HTTP initiale pour établir la connexion, suivie d'une transmission de données à l'aide de trames WebSocket. Une fois la connexion établie, les données peuvent circuler simultanément dans les deux sens, ce qui réduit le temps de latence et en fait un outil idéal pour les applications en temps réel telles que le chat en ligne, les notifications et les mises à jour en direct. Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation des WebSockets
- Faible latence : Les WebSockets fournissent une connexion persistante, ce qui réduit la charge de travail liée à la création et à la fermeture des connexions, d'où une latence réduite.
- Communication bidirectionnelle : Le flux de données bidirectionnel permet au serveur et au client d'envoyer et de recevoir des données simultanément, ce qui améliore la réactivité des applications en temps réel.
- Compatibilité : WebSocket fonctionne sur les ports HTTP et HTTPS, ce qui le rend compatible avec l'infrastructure web existante.
- Évolutivité : Les applications basées sur WebSocket peuvent être mises à l'échelle à l'aide de diverses techniques, telles que l'équilibrage de la charge et la mise à l'échelle horizontale.
Cependant, les WebSockets présentent des inconvénients potentiels et peuvent ne pas convenir à tous les scénarios. Voici quelques-uns des inconvénients de l'utilisation des WebSockets :
- Complexité : la mise en œuvre de systèmes basés sur les WebSockets peut être plus difficile que l'utilisation de bibliothèques de niveau supérieur comme SignalR, car elle nécessite une gestion manuelle de l'établissement des connexions, de la gestion des erreurs et du cadrage des messages.
- Prise en charge limitée : Bien que la plupart des navigateurs modernes prennent en charge le protocole WebSocket, certains navigateurs et plateformes plus anciens peuvent ne pas le prendre en charge, ce qui limite sa portée.
Démarrer avec SignalR
SignalR est une bibliothèque Microsoft open-source qui simplifie la création d'applications web en temps réel. Elle permet aux développeurs d'ajouter une communication bidirectionnelle entre le client et le serveur, en fournissant une abstraction sur divers protocoles de transport tels que les WebSockets, les événements envoyés par le serveur et le Long Polling. SignalR sélectionne automatiquement la meilleure méthode de communication en fonction des capacités du client et du serveur, ce qui garantit des performances et une compatibilité optimales.
Source de l'image : Microsoft Learn
SignalR offre une API facile à utiliser pour créer des applications en temps réel, en tirant parti de la puissance de la programmation asynchrone dans .NET. Les développeurs peuvent créer des hubs côté serveur qui traitent les connexions des clients, gèrent les représentations des clients et diffusent des messages aux clients connectés. Des bibliothèques côté client pour SignalR sont disponibles pour diverses plateformes, notamment JavaScript, .NET et Java. Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation de SignalR
- Simplicité : SignalR fournit des abstractions et des API de haut niveau, ce qui facilite la création d'applications en temps réel par rapport à l'utilisation directe de WebSockets.
- Sélection automatique du protocole : SignalR sélectionne automatiquement le meilleur protocole de communication en fonction des capacités du client et du serveur, ce qui garantit une expérience utilisateur fluide quelle que soit la technologie sous-jacente.
- Prise en charge d'un grand nombre de plates-formes : SignalR comprend des bibliothèques côté client pour diverses plateformes, notamment JavaScript, .NET et Java, ce qui le rend très polyvalent et adapté à diverses applications.
- Évolution : SignalR est conçu pour prendre en charge la mise à l'échelle de plusieurs serveurs et fournit des mécanismes intégrés pour y parvenir, tels que l'utilisation de Redis, Azure Service Bus ou de backplanes personnalisés.
Néanmoins, SignalR présente quelques inconvénients potentiels que les développeurs doivent prendre en compte :
- Dépendance à l'égard de .NET : SignalR s'appuie sur la technologie .NET, ce qui peut ne pas être idéal pour les développeurs qui ne connaissent pas la plateforme ou préfèrent d'autres langages et cadres.
- Performance : Bien que SignalR fournisse une API intuitive et une bibliothèque riche en fonctionnalités, il peut introduire des frais généraux supplémentaires par rapport à l'utilisation directe de WebSockets, ce qui peut affecter les performances et la latence.
Quand choisir WebSockets plutôt que SignalR
Bien que les WebSockets et SignalR soient des technologies puissantes pour permettre la communication en temps réel dans les applications web, il existe certains scénarios dans lesquels l'une est plus appropriée que l'autre. Dans cette section, nous verrons quand les WebSockets peuvent être une meilleure option que SignalR.
Contrôle de bas niveau sur la connexion
Les WebSockets offrent un contrôle plus direct sur les connexions que SignalR. Bien que SignalR fournisse des abstractions de haut niveau pour simplifier la communication en temps réel, il se peut qu'il n'offre pas la granularité requise pour certains cas d'utilisation. Les WebSockets conviennent mieux si vous avez besoin d'un contrôle de bas niveau sur vos connexions, notamment pour gérer les états de connexion, les erreurs et la personnalisation du cadrage des données.
Temps de latence plus faible
Les connexions WebSocket offrent une latence plus faible que SignalR car elles fournissent un canal de communication direct, persistant et bidirectionnel entre le client et le serveur. SignalR, tout en offrant son propre ensemble de commodités, peut introduire une légère latence supplémentaire en raison des mécanismes de transport sous-jacents qu'il utilise, tels que les longues interrogations et les événements envoyés par le serveur.
Compatibilité des plateformes
Bien que SignalR soit une excellente solution pour les applications basées sur .NET, il n'est peut-être pas approprié de cibler des plateformes où SignalR n'est pas disponible ou entièrement pris en charge, comme les environnements non Windows. Dans ce cas, les WebSockets peuvent fournir une solution plus universelle qui fonctionne sur différentes plates-formes et dans différents environnements.
Éviter les dépendances supplémentaires
Choisir les WebSockets peut être une meilleure option si vous souhaitez minimiser le nombre de dépendances externes dans votre projet. Les WebSockets font partie intégrante de la norme HTML5 et sont pris en charge de manière native par la plupart des navigateurs modernes et des technologies côté serveur. En revanche, l'utilisation de SignalR nécessiterait l'intégration d'une bibliothèque externe dans votre projet.
SignalR vs. WebSockets : Évaluation des performances
Pour mieux comprendre les différences entre WebSockets et SignalR en termes de performances, nous devons prendre en compte plusieurs facteurs.
Latence
Les WebSockets offrent généralement une latence plus faible que SignalR. Comme indiqué précédemment, cela est dû à la connexion directe, bidirectionnelle et persistante entre le client et le serveur qu'offre WebSocket. SignalR, bien qu'offrant une gamme de mécanismes de transport, peut introduire une latence supplémentaire mineure dans certains scénarios.
Débit des messages
Les connexions WebSocket peuvent généralement traiter plus de messages par seconde que SignalR, car elles entraînent moins de frais généraux par message. Mais cet avantage n'est pas forcément significatif dans la plupart des scénarios réels, où une légère différence dans le débit des messages n'est pas critique.
Consommation de ressources
La consommation de ressources est un autre facteur important à prendre en compte lorsque l'on compare les performances des WebSockets et de SignalR. Les connexions WebSocket ont tendance à consommer moins de ressources en raison de la légèreté de leur protocole, tandis que SignalR peut en consommer davantage en raison de sa dépendance à l'égard de plusieurs transports et fonctionnalités. Toutefois, la différence réelle de consommation de ressources peut varier en fonction de l'implémentation et du cas d'utilisation spécifiques.
Évolutivité
WebSockets et SignalR permettent tous deux de s'adapter à un nombre croissant de clients, mais ils le font différemment. Les WebSockets nécessitent la mise en œuvre d'un équilibrage de la charge, d'une mise à l'échelle horizontale et d'autres techniques pour garantir une bonne évolutivité. SignalR, quant à lui, offre une prise en charge intégrée de la mise à l'échelle de plusieurs serveurs à l'aide de diverses méthodes telles que les bus de messages et les fonds de panier.
Intégrer WebSocket et SignalR avec AppMaster
AppMaster, une puissante plateforme sans code pour la création d'applications web et mobiles, permet une intégration transparente avec les technologies WebSocket et SignalR. Cela vous permet d'intégrer des fonctions de communication en temps réel dans vos applications sans avoir besoin de connaissances approfondies en programmation. Grâce à l'interface visuelle " glisser-déposer" de AppMaster, vous pouvez créer des modèles de données, concevoir des processus d'entreprise et mettre en œuvre des API REST et WSS endpoints, qui peuvent être soutenues par WebSocket ou SignalR, en fonction de vos besoins.
En outre, la plateforme AppMaster génère le code source des applications et les déploie dans le nuage, ce qui garantit l'évolutivité et l'optimisation des performances de votre solution. En intégrant WebSocket et SignalR à AppMaster, vous pouvez développer rapidement des applications web et mobiles en temps réel qui sont à la fois puissantes et évolutives. Cela permet à votre équipe de se concentrer sur la création de valeur pour vos utilisateurs, plutôt que de passer du temps sur des tâches indifférenciées telles que l'écriture de code standard et la gestion de l'infrastructure du serveur.
"Le logiciel n'est pas une question de méthodologies, de langages ou même de systèmes d'exploitation. Il s'agit d'applications fonctionnelles", comme l'a judicieusement déclaré Christopher Baus, développeur de logiciels et directeur de l'ingénierie américain. Que vous décidiez d'utiliser WebSockets ou SignalR dans vos applications, AppMaster fournit une solution flexible, no-code, qui vous permet de concevoir, construire et lancer des applications en temps réel à l'échelle. Pour commencer, créez un compte gratuit et explorez le large éventail de fonctionnalités et d'intégrations offertes par AppMaster.
