Sistem waktu nyata adalah sistem komputasi yang dirancang untuk merespons peristiwa dan memproses data saat terjadi secara waktu nyata. Mereka memastikan respons yang tepat waktu dan akurat terhadap peristiwa eksternal, menangani tugas secara efisien di berbagai domain, termasuk keuangan, logistik, game, perawatan kesehatan, dan lainnya. Sistem waktu nyata sangat penting dalam pengembangan perangkat lunak modern , memungkinkan komunikasi aplikasi web dan seluler tanpa batas antara klien dan server.
Berbagai teknologi dan protokol tersedia bagi pengembang untuk mengimplementasikan fitur aplikasi waktu nyata. Beberapa dari protokol ini termasuk WebSockets , SignalR, Server-Sent Events (SSE), dan Long Polling yang memberikan tingkat kinerja, latensi, dan kemudahan implementasi yang berbeda. Memilih teknologi yang tepat untuk komunikasi waktu nyata dapat memengaruhi efisiensi dan daya tanggap aplikasi Anda secara signifikan. Pada artikel ini, kita akan menjelajahi dua solusi populer untuk arsitektur sistem real-time: WebSockets dan SignalR. Kami akan mendalami cara kerjanya, kelebihannya, kasus penggunaan, dan bagaimana Anda dapat memilih solusi yang tepat untuk aplikasi Anda.
Memahami WebSocket
WebSocket adalah protokol komunikasi yang memungkinkan komunikasi dua arah yang benar-benar real-time antara klien dan server melalui satu koneksi persisten. Tidak seperti model respons-permintaan tradisional, WebSocket mempertahankan koneksi dupleks penuh latensi rendah yang memungkinkan transfer data berkelanjutan antara klien dan server. Protokol WebSocket dirancang untuk bekerja pada port yang sama dengan HTTP dan HTTPS (masing-masing port 80 dan 443), membuatnya kompatibel dengan infrastruktur web yang ada.
WebSockets menggunakan jabat tangan HTTP awal untuk membuat koneksi, diikuti dengan transmisi data menggunakan bingkai WebSocket. Setelah koneksi dibuat, data dapat mengalir dua arah secara bersamaan, mengurangi latensi dan menjadikannya ideal untuk aplikasi real-time seperti obrolan online, notifikasi, dan pembaruan langsung. Beberapa manfaat menggunakan WebSockets meliputi:
- Latensi rendah: WebSockets menyediakan koneksi persisten, yang mengurangi biaya pembuatan dan penutupan koneksi, yang menyebabkan latensi lebih rendah.
- Komunikasi full-duplex: Aliran data dua arah memungkinkan server dan klien untuk mengirim dan menerima data secara bersamaan, meningkatkan daya tanggap aplikasi real-time.
- Kompatibilitas: WebSocket bekerja melalui port HTTP dan HTTPS, menjadikannya kompatibel dengan infrastruktur web yang ada.
- Skalabilitas: Aplikasi berbasis WebSocket dapat diskalakan menggunakan berbagai teknik, seperti load balancing dan horizontal scaling.
Namun, WebSockets memiliki potensi kelemahan dan mungkin tidak cocok untuk semua skenario. Beberapa kelemahan menggunakan WebSockets meliputi:
- Kompleksitas: Menerapkan sistem berbasis WebSocket bisa jadi lebih sulit daripada menggunakan pustaka tingkat tinggi seperti SignalR, karena memerlukan manajemen pengaturan koneksi, penanganan kesalahan, dan pembingkaian pesan secara manual.
- Dukungan terbatas: Meskipun sebagian besar browser modern mendukung protokol WebSocket, beberapa browser dan platform lama mungkin tidak mendukungnya, sehingga membatasi jangkauannya.
Memulai dengan SignalR
SignalR adalah perpustakaan Microsoft sumber terbuka yang menyederhanakan pembuatan aplikasi web waktu nyata. Ini memungkinkan pengembang untuk menambahkan komunikasi dua arah antara klien dan server, memberikan abstraksi melalui berbagai protokol transportasi seperti WebSockets, Server-Sent Events, dan Long Polling. SignalR secara otomatis memilih metode komunikasi terbaik berdasarkan kemampuan klien dan server, memastikan kinerja dan kompatibilitas yang optimal.
Sumber gambar: Microsoft Learn
SignalR menawarkan API yang mudah digunakan untuk membangun aplikasi waktu nyata, memanfaatkan kekuatan pemrograman asinkron di .NET. Pengembang dapat membuat hub sisi server yang menangani koneksi klien, mengelola representasi klien, dan menyiarkan pesan ke klien yang terhubung. Pustaka sisi klien untuk SignalR tersedia untuk berbagai platform, termasuk JavaScript, .NET, dan Java . Beberapa keuntungan menggunakan SignalR antara lain:
- Kesederhanaan: SignalR menyediakan abstraksi dan API tingkat tinggi, membuatnya lebih mudah untuk membangun aplikasi waktu nyata daripada menggunakan WebSockets secara langsung.
- Pemilihan protokol otomatis: SignalR secara otomatis memilih protokol komunikasi terbaik berdasarkan kemampuan klien dan server, memastikan pengalaman pengguna yang lancar terlepas dari teknologi yang mendasarinya.
- Dukungan platform yang luas: SignalR menyertakan pustaka sisi klien untuk berbagai platform, termasuk JavaScript, .NET, dan Java, membuatnya sangat serbaguna dan cocok untuk berbagai aplikasi.
- Penskalaan: SignalR dirancang untuk mendukung penskalaan di beberapa server dan menyediakan mekanisme bawaan untuk menanganinya, seperti menggunakan Redis, Azure Service Bus, atau backplane kustom.
Namun demikian, SignalR memiliki beberapa kelemahan potensial yang harus dipertimbangkan pengembang:
- Ketergantungan pada .NET: SignalR mengandalkan teknologi .NET, yang mungkin tidak ideal untuk pengembang yang tidak terbiasa dengan platform atau lebih memilih bahasa dan kerangka kerja lain.
- Performa: Meskipun SignalR menyediakan API yang intuitif dan pustaka yang kaya fitur, SignalR mungkin memperkenalkan beberapa overhead tambahan dibandingkan dengan menggunakan WebSockets secara langsung, yang berpotensi memengaruhi performa dan latensi.
Kapan Memilih WebSockets daripada SignalR
Meskipun WebSockets dan SignalR adalah teknologi yang kuat untuk memungkinkan komunikasi waktu nyata dalam aplikasi web, ada skenario tertentu di mana yang satu mungkin lebih cocok daripada yang lain. Di bagian ini, kita akan membahas kapan WebSockets bisa menjadi opsi yang lebih baik dibandingkan dengan SignalR.
Kontrol tingkat rendah atas koneksi
WebSockets menawarkan lebih banyak kontrol langsung atas koneksi dibandingkan dengan SignalR. Meskipun SignalR menyediakan abstraksi tingkat tinggi untuk menyederhanakan komunikasi waktu nyata, SignalR mungkin tidak menawarkan perincian yang diperlukan untuk beberapa kasus penggunaan. WebSockets mungkin lebih baik jika Anda memerlukan kontrol tingkat rendah atas koneksi Anda, termasuk mengelola status koneksi, menangani kesalahan, dan menyesuaikan pembingkaian data.
latensi lebih rendah
Koneksi WebSocket menawarkan latensi yang lebih rendah daripada SignalR karena menyediakan saluran komunikasi langsung, persisten, dan dua arah antara klien dan server. SignalR, sambil menawarkan serangkaian kemudahannya sendiri, dapat memperkenalkan sedikit latensi tambahan karena mekanisme transportasi dasar yang digunakannya, seperti polling panjang dan peristiwa yang dikirim server.
Kompatibilitas platform
Meskipun SignalR adalah solusi terbaik untuk aplikasi berbasis .NET, menargetkan platform di mana SignalR tidak tersedia atau didukung penuh, seperti lingkungan non-Windows mungkin tidak cocok. Dalam kasus ini, WebSockets dapat memberikan solusi yang lebih universal yang berfungsi di berbagai platform dan lingkungan.
Menghindari ketergantungan tambahan
Memilih WebSockets mungkin merupakan opsi yang lebih baik jika Anda ingin meminimalkan jumlah ketergantungan eksternal dalam proyek Anda. WebSockets adalah bagian integral dari standar HTML5 dan didukung oleh sebagian besar browser modern dan teknologi sisi server. Sebaliknya, menggunakan SignalR akan membutuhkan pengintegrasian perpustakaan eksternal ke dalam proyek Anda.
SignalR vs. WebSockets: Evaluasi Kinerja
Untuk lebih memahami perbedaan antara WebSockets dan SignalR dalam hal kinerja, kita harus mempertimbangkan beberapa faktor.
Latensi
WebSockets biasanya memberikan latensi yang lebih rendah dibandingkan dengan SignalR. Seperti disebutkan sebelumnya, ini disebabkan oleh koneksi langsung, dua arah, dan persisten antara klien dan server yang disediakan WebSocket. SignalR, sambil menawarkan berbagai mekanisme transportasi, dapat memperkenalkan latensi tambahan kecil untuk skenario tertentu.
Throughput pesan
Koneksi WebSocket umumnya dapat menangani lebih banyak pesan per detik dibandingkan dengan SignalR, karena lebih sedikit biaya overhead per pesan. Namun keunggulan ini mungkin tidak signifikan untuk sebagian besar skenario dunia nyata, di mana sedikit perbedaan dalam throughput pesan tidaklah penting.
Konsumsi sumber daya
Konsumsi sumber daya adalah faktor penting lain yang perlu dipertimbangkan saat membandingkan kinerja WebSockets dan SignalR. Koneksi WebSocket cenderung mengkonsumsi lebih sedikit sumber daya karena protokolnya yang ringan, sementara SignalR mungkin mengkonsumsi lebih banyak sumber daya karena ketergantungannya pada banyak transportasi dan fitur. Namun, perbedaan sebenarnya dalam konsumsi sumber daya dapat bervariasi berdasarkan implementasi spesifik dan kasus penggunaan.
Skalabilitas
Baik WebSockets dan SignalR mendukung penskalaan untuk mengakomodasi semakin banyak klien, tetapi mereka menanganinya secara berbeda. WebSockets mengharuskan Anda menerapkan penyeimbangan muatan, penskalaan horizontal, dan teknik lain untuk memastikan skalabilitas yang tepat. SignalR, di sisi lain, menampilkan dukungan bawaan untuk penskalaan di beberapa server menggunakan berbagai metode seperti bus pesan dan pesawat belakang.
Mengintegrasikan WebSocket dan SignalR dengan AppMaster
AppMaster , platform tanpa kode yang kuat untuk membuat aplikasi web dan seluler, memungkinkan integrasi tanpa batas dengan teknologi WebSocket dan SignalR. Ini memberdayakan Anda untuk membuat fitur komunikasi waktu nyata ke dalam aplikasi Anda tanpa memerlukan keahlian pemrograman yang ekstensif. Dengan antarmuka seret dan lepas AppMaster yang visual, Anda dapat membuat model data , merancang proses bisnis, dan mengimplementasikan REST API dan endpoints WSS , yang dapat didukung oleh WebSocket atau SignalR, bergantung pada kebutuhan Anda.
Selain itu, platform AppMaster menghasilkan kode sumber untuk aplikasi dan menyebarkannya ke cloud, memastikan bahwa solusi Anda dapat diskalakan dan dioptimalkan untuk kinerja. Dengan mengintegrasikan WebSocket dan SignalR dengan AppMaster, Anda dapat dengan cepat mengembangkan aplikasi web dan seluler real-time yang kuat dan dapat diskalakan. Hal ini memungkinkan tim Anda untuk fokus memberikan nilai kepada pengguna Anda, daripada menghabiskan waktu untuk tugas yang tidak berbeda seperti menulis kode boilerplate dan mengelola infrastruktur server.
"Perangkat lunak bukan tentang metodologi, bahasa, atau bahkan sistem operasi. Ini tentang aplikasi yang berfungsi," seperti yang dikatakan dengan bijak oleh Christopher Baus, seorang pengembang perangkat lunak dan manajer teknik Amerika. Apakah Anda memutuskan untuk menggunakan WebSockets atau SignalR dalam aplikasi Anda, AppMaster menyediakan solusi fleksibel no-code yang memungkinkan Anda merancang, membuat, dan meluncurkan aplikasi waktu nyata dalam skala besar. Untuk memulai, buat akun gratis dan jelajahi beragam fitur dan integrasi yang ditawarkan AppMaster.
