各位观众老爷们，大家好！今天咱们来聊聊WebTransport，这玩意儿可不是你家后院的运输公司，而是下一代Web通信的扛把子！它基于HTTP/3和QUIC，能让你的网页应用拥有前所未有的实时通信能力。
今天咱们的重点是WebTransport里的两种核心数据传输方式：Datagrams（数据报）和 Streams（流）。别怕，听起来高大上，其实理解起来so easy！
WebTransport: 新一代实时通信王者
在深入Datagrams和Streams之前，咱们先简单回顾一下WebTransport。想象一下，你正在玩一个在线多人游戏，或者参与一个视频会议。延迟、丢包都会让你抓狂。传统的WebSocket虽然能实现双向通信，但在可靠性、多路复用、效率方面还有提升空间。
WebTransport就是来解决这些问题的。它带来了以下优势：
- 基于QUIC： QUIC是Google开发的下一代传输协议，解决了TCP的一些痛点，例如队头阻塞。QUIC内置了加密，安全性更高。
- 多路复用： 可以在单个连接上并发发送多个数据流，避免了HTTP/1.1的队头阻塞，提高了效率。
- 支持不可靠传输： 这就是Datagrams大显身手的地方，后面会详细讲解。
- 双向通信： 像WebSocket一样，WebTransport也支持服务器和客户端双向实时通信。
好了，有了这些背景知识，咱们可以开始深入了解Datagrams和Streams了。
Datagrams (数据报)：风一样的男子
Datagrams，也就是数据报，是一种不可靠的、无序的数据传输方式。你可以把它想象成邮局的平信。邮局叔叔会尽力把信送到，但没法保证一定能送到，也不能保证信的顺序。
特点：
- 不可靠 (Unreliable)： 数据报可能会丢失。WebTransport不会重传丢失的数据报。
- 无序 (Unordered)： 数据报的到达顺序可能与发送顺序不同。
- 无连接 (Connectionless)： 每个数据报都是独立的，不需要建立连接。当然，这是相对于单个数据报来说的，WebTransport整体上还是需要先建立连接。
- 低延迟 (Low Latency)： 因为不需要保证可靠性，所以延迟较低。
- 最大尺寸限制： 数据报通常有大小限制，具体取决于网络环境和WebTransport实现。
代码示例 (JavaScript)：
// 假设我们已经建立了WebTransport连接： webTransport = new WebTransport(url);
// 发送数据报
const encoder = new TextEncoder();
const data = encoder.encode("Hello, Datagram World!");
async function sendDatagram() {
try {
const writer = webTransport.datagrams.writable.getWriter();
await writer.write(data);
writer.releaseLock(); // 释放锁，允许其他写入操作
console.log("Datagram sent!");
} catch (error) {
console.error("Failed to send datagram:", error);
}
}
sendDatagram();
// 接收数据报
async function receiveDatagrams() {
try {
const reader = webTransport.datagrams.readable.getReader();
while (true) {
const { value, done } = await reader.read();
if (done) {
console.log("Datagram stream closed.");
break;
}
const decoder = new TextDecoder();
const receivedData = decoder.decode(value);
console.log("Received datagram:", receivedData);
}
} catch (error) {
console.error("Failed to receive datagram:", error);
}
}
receiveDatagrams();代码解释：
webTransport.datagrams.writable.getWriter(): 获取一个用于写入数据报的WritableStream的 writer。writer.write(data): 将编码后的数据报发送出去。writer.releaseLock(): 释放锁，允许其他写入操作。 必须释放锁，否则后续的写入操作会被阻塞。webTransport.datagrams.readable.getReader(): 获取一个用于读取数据报的ReadableStream的 reader。reader.read(): 异步读取数据报。decoder.decode(value): 将接收到的数据报解码成字符串。
应用场景：
- 实时游戏： 发送游戏角色的位置、动作等信息。即使丢失一些数据，也不会严重影响游戏体验，反而能降低延迟。例如，射击游戏，客户端可以预测玩家位置，即使丢包，也能保证游戏的流畅性。
- 音视频流： 发送音视频片段。丢包可能会导致画面或声音出现短暂的卡顿，但不会影响整体的播放。
- 传感器数据： 发送传感器数据。丢失一些数据，影响不大，可以容忍。
- 状态同步： 周期性地同步状态信息。
总结：
Datagrams就像快递小哥，速度快，但是不保证一定送到，也不保证顺序。适合对延迟敏感，但对可靠性要求不高的场景。
Streams (流)：稳如老狗
Streams，也就是流，是一种可靠的、有序的数据传输方式。你可以把它想象成邮局的挂号信。邮局叔叔会保证信一定能送到，而且会按照你寄出的顺序送达。
特点：
- 可靠 (Reliable)： 数据不会丢失。WebTransport会重传丢失的数据。
- 有序 (Ordered)： 数据的到达顺序与发送顺序相同。
- 连接导向 (Connection-oriented)： 需要先建立连接才能发送数据。
- 高延迟 (High Latency)： 因为需要保证可靠性，所以延迟相对较高。
- 无尺寸限制： 流可以传输任意大小的数据。
代码示例 (JavaScript)：
// 发送流数据
async function sendStream() {
try {
const stream = await webTransport.createSendStream();
const writer = stream.writable.getWriter();
const encoder = new TextEncoder();
await writer.write(encoder.encode("This is the first part of the stream."));
await writer.write(encoder.encode("This is the second part of the stream."));
await writer.close(); // 告诉对方数据发送完毕
console.log("Stream sent!");
} catch (error) {
console.error("Failed to send stream:", error);
}
}
sendStream();
// 接收流数据
async function receiveStream() {
try {
webTransport.incomingUnidirectionalStreams.addEventListener("datagram", async (event) => {
const stream = event.stream;
const reader = stream.readable.getReader();
let receivedData = "";
while (true) {
const { value, done } = await reader.read();
if (done) {
console.log("Stream closed by sender.");
break;
}
const decoder = new TextDecoder();
receivedData += decoder.decode(value);
}
console.log("Received stream data:", receivedData);
});
} catch (error) {
console.error("Failed to receive stream:", error);
}
}
receiveStream();代码解释：
webTransport.createSendStream(): 创建一个新的发送流。stream.writable.getWriter(): 获取一个用于写入流数据的WritableStream的 writer。writer.write(encoder.encode(...)): 将编码后的数据写入流。writer.close(): 关闭流，告诉接收方数据发送完毕。webTransport.incomingUnidirectionalStreams.addEventListener("datagram", ...): 监听新的流入流。注意，这里的事件名称是 "datagram", 这是个历史遗留问题，实际上这里传递的是流，不是数据报。stream.readable.getReader(): 获取一个用于读取流数据的ReadableStream的 reader。reader.read(): 异步读取流数据。
应用场景：
- 文件传输： 保证文件完整性，不能丢失任何数据。
- 聊天应用： 保证消息的顺序和完整性。
- 数据库同步： 保证数据同步的可靠性。
- 控制指令： 发送控制指令，确保指令被正确执行。
总结：
Streams就像快递小哥中的VIP服务，速度稍慢，但保证一定送到，并且按照顺序送达。适合对可靠性要求高，但对延迟不那么敏感的场景。
Datagrams vs. Streams：一场精彩的对决
为了更清晰地理解Datagrams和Streams的区别，我们用表格来总结一下：
| 特性 | Datagrams (数据报) | Streams (流) |
|---|---|---|
| 可靠性 | 不可靠 | 可靠 |
| 顺序 | 无序 | 有序 |
| 延迟 | 低 | 高 |
| 尺寸限制 | 有 | 无 |
| 连接导向 | 无连接 | 连接导向 |
| 适用场景 | 实时游戏、音视频流 | 文件传输、聊天 |
实时通信中的 JavaScript 应用场景
现在，咱们来聊聊如何在实际的JavaScript应用中使用Datagrams和Streams。
场景一：多人在线游戏
- Datagrams： 用于发送玩家的位置、动作、状态等信息。因为这些信息需要快速更新，即使丢失一些数据，也能通过客户端预测来弥补。
- Streams： 用于发送游戏初始化数据、玩家加入/退出信息、游戏结束信息等。这些信息需要保证可靠性，确保每个客户端都能正确同步游戏状态。
场景二：实时视频会议
- Datagrams： 用于发送音视频数据。音视频数据对延迟要求较高，即使丢失一些数据，也能通过编码技术来弥补。
- Streams： 用于发送控制指令、会议成员列表、聊天消息等。这些信息需要保证可靠性，确保每个成员都能正确接收到。
场景三：远程控制
- Datagrams： 用于发送传感器数据、状态数据等。这些数据需要快速更新，即使丢失一些数据，也能通过周期性同步来弥补。
- Streams： 用于发送控制指令、配置文件、日志文件等。这些信息需要保证可靠性，确保远程设备能够正确执行指令。
混合使用：最佳实践
在实际应用中，通常会将Datagrams和Streams结合使用，以达到最佳的性能和可靠性。例如：
- 游戏： 使用Datagrams发送玩家的位置信息，同时使用Streams发送聊天消息。
- 视频会议： 使用Datagrams发送音视频数据，同时使用Streams发送屏幕共享数据。
进阶技巧：QUIC 的 Connection Migration
WebTransport 基于 QUIC 协议，QUIC 协议有个非常棒的特性叫做 Connection Migration。简单来说，就是当客户端的网络发生切换时（例如从 Wi-Fi 切换到移动数据），QUIC 能够保持连接不断开。
在传统 TCP 连接中，网络切换会导致连接断开，需要重新建立连接。这会导致明显的延迟和用户体验下降。
Connection Migration 的原理是 QUIC 使用连接 ID 来标识连接，而不是使用 IP 地址和端口号。当网络切换时，QUIC 只需要更新 IP 地址和端口号，而连接 ID 保持不变，从而保持连接不断开。
这个特性对于移动设备来说非常重要，因为移动设备经常需要在不同的网络之间切换。
WebTransport 的未来
WebTransport 仍然是一项新兴技术，但它已经展现出了巨大的潜力。随着WebTransport的不断发展和完善，相信它将在未来的Web实时通信领域发挥越来越重要的作用。
总结
今天咱们详细讲解了WebTransport中的Datagrams和Streams，它们各有特点，适用于不同的场景。希望通过今天的讲解，大家对WebTransport有了更深入的了解，能够在实际开发中灵活运用。
记住，Datagrams是风一样的男子，追求速度；Streams是稳如老狗，追求可靠。选择哪个，取决于你的应用场景！
好了，今天的讲座就到这里，感谢各位观众老爷的观看！咱们下期再见！