1 背景

在使用 ChatGPT 時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸入 prompt 后，頁(yè)面是逐步給出回復(fù)的，起初以為使用了 WebSckets 持久化連接協(xié)議，查看其網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)這個(gè)接口的通信方式并非傳統(tǒng)的 http 接口或者 WebSockets，而是基于 EventStream 的事件流，像打字機(jī)一樣，一段一段的返回答案。

ChatGPT 是一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的大型語(yǔ)言模型，處理自然語(yǔ)言需要大量的計(jì)算資源和時(shí)間，響應(yīng)速度肯定比普通的讀數(shù)據(jù)庫(kù)要慢的多，普通 http 接口等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，顯然并不合適。對(duì)于這種單項(xiàng)對(duì)話(huà)場(chǎng)景，ChagtGPT 將先計(jì)算出的數(shù)據(jù)“推送”給用戶(hù)，邊計(jì)算邊返回，避免用戶(hù)因?yàn)榈却龝r(shí)間過(guò)長(zhǎng)關(guān)閉頁(yè)面。而這，正式采用了 SSE 技術(shù)。

2 簡(jiǎn)介

Server-Sent Events 服務(wù)器推送事件，簡(jiǎn)稱(chēng) SSE，是一種服務(wù)端實(shí)時(shí)主動(dòng)向?yàn)g覽器推送消息的技術(shù)。 SSE 是 HTML5 中一個(gè)與通信相關(guān)的 API，主要由兩部分組成：服務(wù)端與瀏覽器端的通信協(xié)議（HTTP 協(xié)議）及瀏覽器端可供 JavaScript 使用的 EventSource 對(duì)象。

從“服務(wù)端主動(dòng)向?yàn)g覽器實(shí)時(shí)推送消息”這一點(diǎn)來(lái)看，該 API 與 WebSockets API 有一些相似之處。但是，該 API 與 WebSockers API 的不同之處在于：

3 服務(wù)端實(shí)現(xiàn)

3.1 協(xié)議

SSE 協(xié)議非常簡(jiǎn)單，本質(zhì)是瀏覽器發(fā)起 http 請(qǐng)求，服務(wù)器在收到請(qǐng)求后，返回狀態(tài)與數(shù)據(jù)，并附帶以下 headers： js Content-Type: text/event-stream Cache-Control: no-cache Connection: keep-alive - SSE API規(guī)定推送事件流的 MIME 類(lèi)型為 text/event-stream。 - 必須指定瀏覽器不緩存服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)，以確保瀏覽器可以實(shí)時(shí)顯示服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)。 - SSE 是一個(gè)一直保持開(kāi)啟的 TCP 連接，所以 Connection 為 keep-alive。

3.2 消息格式

EventStream（事件流）為 UTF-8 格式編碼的文本或使用 Base64 編碼和 gzip 壓縮的二進(jìn)制消息。 每條消息由一行或多行字段（event、id、retry、data）組成，每個(gè)字段組成形式為：字段名:字段值。字段以行為單位，每行一個(gè)（即以 \n 結(jié)尾）。以冒號(hào)開(kāi)頭的行為注釋行，會(huì)被瀏覽器忽略。 每次推送，可由多個(gè)消息組成，每個(gè)消息之間以空行分隔（即最后一個(gè)字段以\n\n結(jié)尾）。

?? 注意：

• 除上述四個(gè)字段外，其他所有字段都會(huì)被忽略。
• 如果一行字段中不包含冒號(hào)，則整行文本將被視為字段名，字段值為空。
• 注釋行可以用來(lái)防止鏈接超時(shí)，服務(wù)端可以定期向?yàn)g覽器發(fā)送一條消息注釋行，以保持連接不斷。

3.2.1 event

事件類(lèi)型。如果指定了該字段，則在瀏覽器收到該條消息時(shí)，會(huì)在當(dāng)前 EventSource 對(duì)象（見(jiàn) 4）上觸發(fā)一個(gè)事件，事件類(lèi)型就是該字段的字段值?？梢允褂?addEventListener 方法在當(dāng)前 EventSource 對(duì)象上監(jiān)聽(tīng)任意類(lèi)型的命名事件。 如果該條消息沒(méi)有 event 字段，則會(huì)觸發(fā) EventSource 對(duì)象 onmessage 屬性上的事件處理函數(shù)。

3.2.2 id

事件ID。事件的唯一標(biāo)識(shí)符，瀏覽器會(huì)跟蹤事件ID，如果發(fā)生斷連，瀏覽器會(huì)把收到的最后一個(gè)事件ID放到 HTTP Header Last-Event-Id 中進(jìn)行重連，作為一種簡(jiǎn)單的同步機(jī)制。 例如可以在服務(wù)端將每次發(fā)送的事件ID值自動(dòng)加 1，當(dāng)瀏覽器接收到該事件ID后，下次與服務(wù)端建立連接后再請(qǐng)求的 Header 中將同時(shí)提交該事件ID，服務(wù)端檢查該事件ID是否為上次發(fā)送的事件ID，如果與上次發(fā)送的事件ID不一致則說(shuō)明瀏覽器存在與服務(wù)器連接失敗的情況，本次需要同時(shí)發(fā)送前幾次瀏覽器未接收到的數(shù)據(jù)。

3.2.3 retry

重連時(shí)間。整數(shù)值，單位 ms，如果與服務(wù)器的連接丟失，瀏覽器將等待指定時(shí)間，然后嘗試重新連接。如果該字段不是整數(shù)值，會(huì)被忽略。 當(dāng)服務(wù)端沒(méi)有指定瀏覽器的重連時(shí)間時(shí)，由瀏覽器自行決定每隔多久與服務(wù)端建立一次連接（一般為 30s）。

3.2.4 data

消息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容只能以一個(gè)字符串的文本形式進(jìn)行發(fā)送，如果需要發(fā)送一個(gè)對(duì)象時(shí)，需要將該對(duì)象以一個(gè) JSON 格式的字符串的形式進(jìn)行發(fā)送。在瀏覽器接收到該字符串后，再把它還原為一個(gè) JSON 對(duì)象。

3.3 示例

如下事件流示例，共發(fā)送了 4 條消息，每條消息間以一個(gè)空行作為分隔符。 第一條僅僅是個(gè)注釋?zhuān)驗(yàn)樗悦疤?hào)開(kāi)頭。 第二條消息只包含一個(gè) data 字段，值為 'this is second message'。 第三條消息包含兩個(gè) data 字段，其會(huì)被解析為一個(gè)字段，值為 'this is third message part 1\nthis is third message part 2'。 第四條消息包含完整四個(gè)字段，指定了事件類(lèi)型為 'server-time'，事件id 為 '1'，重連時(shí)間為 '30000'ms，消息數(shù)據(jù)為 JSON 格式的 '{"text": "this is fourth message", "time": "12:00:00"}'。

: this is first message

data: this is second message
data: this is third message part one
data this is third message part two

event: server-time
id: 1 retry: 30000
data: {"text": "this is fourth message", "time": "2023-04-09 12:00:00"}

4 瀏覽器 API

在瀏覽器端，可以使用 JavaScript 的 EventSource API 創(chuàng)建 EventSource 對(duì)象監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器發(fā)送的事件。一旦建立連接，服務(wù)器就可以使用 HTTP 響應(yīng)的 'text/event-stream' 內(nèi)容類(lèi)型發(fā)送事件消息，瀏覽器則可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng) EventSource 對(duì)象的 onmessage、onopen 和 onerror 事件來(lái)處理這些消息。

4.1 建立連接

EventSource 接受兩個(gè)參數(shù)：URL 和 options。 URL 為 http 事件來(lái)源，一旦 EventSource 對(duì)象被創(chuàng)建后，瀏覽器立即開(kāi)始對(duì)該 URL 地址發(fā)送過(guò)來(lái)的事件進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。 options 是一個(gè)可選的對(duì)象，包含 withCredentials 屬性，表示是否發(fā)送憑證（cookie、HTTP認(rèn)證信息等）到服務(wù)端，默認(rèn)為 false。

const eventSource = new EventSource('http_api_url', { withCredentials: true }) 
復(fù)制代碼

與 XMLHttpRequest 對(duì)象類(lèi)型，EventSource 對(duì)象有一個(gè) readyState 屬性值，具體含義如下表：

可以使用 EventSource 對(duì)象的 close 方法關(guān)閉與服務(wù)端之間的連接，使瀏覽器不再建立與服務(wù)端之間的連接。

// 初始化 eventSource 等省略 

// 關(guān)閉連接 
eventSource.close() 

4.2 監(jiān)聽(tīng)事件

EventSource 對(duì)象本身繼承自 EventTarget 接口，因此可以使用 addEventListener() 方法來(lái)監(jiān)聽(tīng)事件。EventSource 對(duì)象觸發(fā)的事件主要包括以下三種：

• open 事件：當(dāng)成功連接到服務(wù)端時(shí)觸發(fā)。
• message 事件：當(dāng)接收到服務(wù)器發(fā)送的消息時(shí)觸發(fā)。該事件對(duì)象的 data 屬性包含了服務(wù)器發(fā)送的消息內(nèi)容。
• error 事件：當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)觸發(fā)。該事件對(duì)象的 event 屬性包含了錯(cuò)誤信息。

// 初始化 eventSource 等省略 

eventSource.addEventListener('open', function(event) { 
    console.log('Connection opened')
})
eventSource.addEventListener('message', function(event) { 
    console.log('Received message: ' + event.data); 
}) 

// 監(jiān)聽(tīng)自定義事件

eventSource.addEventListener('xxx', function(event) {
    console.log('Received message: ' + event.data);
})
eventSource.addEventListener('error', function(event) {
    console.log('Error occurred: ' + event.event);
}) 

當(dāng)然，也可以采用屬性監(jiān)聽(tīng)（onopen、onmessage、onerror）的形式。

// 初始化 eventSource 等省略
eventSource.onopen = function(event) {
    console.log('Connection opened')
}
eventSource.onmessage = function(event) {
    console.log('Received message: ' + event.data);
}
eventSource.onerror = function(event) {
    console.log('Error occurred: ' + event.event)
}) 

??注意： EventSource 對(duì)象的屬性監(jiān)聽(tīng)只能監(jiān)聽(tīng)預(yù)定義的事件類(lèi)型（open、message、error）。不能用于監(jiān)聽(tīng)自定義事件類(lèi)型。如果要實(shí)現(xiàn)自定義事件類(lèi)型的監(jiān)聽(tīng)，可以使用 addEventListener() 方法。

5 實(shí)踐

5.1 服務(wù)端

使用 Node.js 實(shí)現(xiàn) SSE 的簡(jiǎn)單示例：

const http = require('http');
const fs = require('fs');
http.createServer((req, res) => {
    if (req.url === '/') {
        // 如果請(qǐng)求根路徑，返回 index.html 文件 
        fs.readFile('index.html', (err, data) => {
            if (err) {
                res.writeHead(500);
                res.end('Error loading index.html');
            } else {
                res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'}); 
                res.end(data);
            }
         });
     } else if (req.url === '/events') {
         // 如果請(qǐng)求 /events 路徑，建立 SSE 連接 
         res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/event-stream', 'Cache-Control': 'no-cache', 'Connection': 'keep-alive' }); 
         // 每隔 1 秒發(fā)送一條消息 
         let id = 0; 
         const intervalId = setInterval(() => { 
             res.write(`event: customEvent\n`)
             res.write(`id: ${id}\n`)
             res.write(`retry: 30000\n`)
             const data = { id, time: new Date().toISOString()}
             res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`); 
             id++
          }, 1000); 
          // 當(dāng)客戶(hù)端關(guān)閉連接時(shí)停止發(fā)送消息
          req.on('close', () => { 
              clearInterval(intervalId); 
              id = 0
              res.end();
          });
    } else { 
        // 如果請(qǐng)求的路徑無(wú)效，返回 404 狀態(tài)碼 
        res.writeHead(404); 
        res.end();
    }
    
}).listen(3000); 

console.log('Server listening on port 3000'); 

5.2 瀏覽器

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>SSE Demo</title>
</head>
<body>
    <h1>SSE Demo</h1>
    <button onclick="connectSSE()">建立 SSE 連接</button>
    <button onclick="closeSSE()">斷開(kāi) SSE 連接</button> <br /> <br /> 
    <div id="message"></div>
    <script> 
        const messageElement = document.getElementById('message') 
        let eventSource // 建立 SSE 連接 
        const connectSSE = () => {
            eventSource = new EventSource('/events') // 監(jiān)聽(tīng)消息事件 
            eventSource.addEventListener('customEvent', (event) => { 
                const data = JSON.parse(event.data) 
                messageElement.innerHTML += `${data.id} --- ${data.time}` + '<br />'
             }) 
            eventSource.onopen = () => {
                messageElement.innerHTML += `SSE 連接成功，狀態(tài)${eventSource.readyState}<br />` 
            }
            eventSource.onerror = () => {
                messageElement.innerHTML += `SSE 連接錯(cuò)誤，狀態(tài)${eventSource.readyState}<br />`
             } 
         } 
         // 斷開(kāi) SSE 連接 
         const closeSSE = () => {
             eventSource.close() 
             messageElement.innerHTML += `SSE 連接關(guān)閉，狀態(tài)${eventSource.readyState}<br />`
         }
      </script>
</body>
</html> 

將上面的兩份代碼保存為 server.js 和 index.html，并在命令行中執(zhí)行 node server.js 啟動(dòng)服務(wù)端，然后在瀏覽器中打開(kāi) http://localhost:3000 即可看到 SSE 效果。

6 兼容性

發(fā)展至今，SSE 已具有廣泛的的瀏覽器兼容性，幾乎除 IE 之外的瀏覽器均已支持。

對(duì)于不支持 EventSource 的瀏覽器，可以使用 polyfill 實(shí)現(xiàn)。判斷瀏覽器是否支持 EventSource：

if(typeof(EventSource) !== “undefined”) { 
// 支持
} else {
// 不支持，使用 polyfill
} 

7 總結(jié)

SSE 技術(shù)是一種輕量級(jí)的實(shí)時(shí)通信技術(shù)，基于 HTTP 協(xié)議，具有服務(wù)端推送、斷線(xiàn)重連、簡(jiǎn)單輕量等優(yōu)點(diǎn)。但是，SSE 技術(shù)也有一些缺點(diǎn)，如不能進(jìn)行雙向通信、連接數(shù)受限等。

SSE 可以在 Web 應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)諸如股票在線(xiàn)數(shù)據(jù)、日志推送、聊天室實(shí)時(shí)人數(shù)等即時(shí)數(shù)據(jù)推送功能。需要注意的是，SSE 并不是適用于所有的實(shí)時(shí)推送場(chǎng)景。在需要高并發(fā)、高吞吐量和低延遲的場(chǎng)景下，WebSockets 可能更加適合。而在需要更輕量級(jí)的推送場(chǎng)景下，SSE 可能更加適合。因此，在選擇即時(shí)更新方案時(shí)，需要根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景進(jìn)行選擇。

以上就是基于JavaScript的ChatGPT打字機(jī)消息回復(fù)實(shí)現(xiàn)原理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于ChatGPT打字機(jī)消息回復(fù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！