Laravel11 从0开发 Swoole-Reverb 扩展包（二） - Pusher 协议介绍

Pusher 协议概述

Pusher 协议 是一种用于实时 Web 通信的协议，它基于 WebSocket 技术，并提供了一套 发布-订阅（Pub/Sub）模式，用于让客户端（如浏览器、移动端、后端服务）可以实时接收服务器端推送的消息。Pusher 还支持 HTTP 轮询和 Fallback 方案，以保证兼容性。

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Pusher 协议的核心概念

1. 连接 (Connections)

• 客户端（通常是 Web 浏览器或移动设备）通过 WebSocket 连接到 Pusher 服务器。
• 连接后，客户端会发送 连接请求，服务器会在成功连接后返回确认信息。

2. 频道 (Channels)

• 频道 是 Pusher 协议的核心概念，类似于 Pub/Sub 机制中的主题（Topic）。
• 客户端可以 订阅 (subscribe) 频道，并接收服务器端在该频道上广播的事件。

频道的类型

频道类型	说明
Public	公开频道，所有连接的客户端都可以订阅，无需身份验证。
Private	私有频道，需要身份验证才能订阅，通常用于保护敏感数据。
Presence	带用户状态的私有频道，可以查看在线用户列表，适用于聊天应用或在线状态管理。

3. 事件 (Events)

• 事件 是 Pusher 协议中最重要的概念，表示服务器或客户端触发的特定消息。
• 事件通过 WebSocket 进行广播，客户端监听并处理它们。

常见事件

事件名称	说明
pusher:connection_established	连接成功事件，服务器发送给客户端，包含 socket_id。
pusher:subscribe	客户端发送的订阅频道请求。
pusher:unsubscribe	客户端请求取消订阅频道。
pusher:member_added	Presence 频道中新成员加入事件。
pusher:member_removed	Presence 频道中成员离开事件。
自定义事件	例如 chat:new_message，用于在应用程序中传递业务数据。

4. 认证 (Authentication)

• 私有频道 (Private Channels) 和 Presence 频道 需要 身份认证。
• 认证方式：
  1. 客户端尝试订阅 Private 或 Presence 频道。
  2. 服务器会检查用户身份，并返回 签名 (HMAC)，客户端需要带上这个签名才能订阅成功。

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Pusher 协议的数据格式

Pusher 使用 JSON 格式传输数据，每个 WebSocket 消息通常包含以下字段：

{
  "event": "event-name",
  "channel": "channel-name",
  "data": { "message": "hello world" }
}

示例：

{
  "event": "chat:new_message",
  "channel": "chat-room-1",
  "data": { "user": "Alice", "message": "Hello, Bob!" }
}

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Pusher 协议的 WebSocket 交互流程

1. 连接阶段

1. 客户端 通过 WebSocket 连接到 Pusher 服务器：

   ws://pusher.example.com/app/{appKey}?protocol=7&client=js&version=7.0
   

2. 服务器返回 pusher:connection_established 事件：

   {
     "event": "pusher:connection_established",
     "data": {
       "socket_id": "1234.5678",
       "activity_timeout": 30
     }
   }
   

   • socket_id：唯一标识这个连接的 ID
   • activity_timeout：如果客户端超过这个时间未发送数据，服务器可能会断开连接。

2. 订阅频道

• 客户端发送订阅请求：

  {
    "event": "pusher:subscribe",
    "data": {
      "channel": "chat-room-1"
    }
  }
  

• 服务器返回成功订阅的响应：

  {
    "event": "pusher_internal:subscription_succeeded",
    "channel": "chat-room-1",
    "data": {}
  }
  

3. 事件广播

• 客户端或服务器向频道广播事件：

  {
    "event": "chat:new_message",
    "channel": "chat-room-1",
    "data": {
      "user": "Alice",
      "message": "Hello, Bob!"
    }
  }
  

• 所有订阅了 chat-room-1 的客户端都能收到这个消息。

4. 取消订阅

• 客户端发送取消订阅请求：

  {
    "event": "pusher:unsubscribe",
    "data": {
      "channel": "chat-room-1"
    }
  }
  

5. 关闭连接

• 客户端主动关闭连接

  pusher.disconnect();
  

• 服务器可能会因超时或异常关闭连接

  {
    "event": "pusher:disconnect",
    "data": {
      "reason": "ping timeout"
    }
  }
  

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Pusher 协议流程图

sequenceDiagram
participant Client
participant Pusher Server
participant Application Server

Client->>Pusher Server: 1️⃣ 连接 WebSocket (ws://pusher.example.com/app/{appKey})
Pusher Server->>Client: 2️⃣ pusher:connection_established (返回 socket_id)

Client->>Pusher Server: 3️⃣ pusher:subscribe (订阅 chat-room-1)
Pusher Server->>Client: 4️⃣ pusher_internal:subscription_succeeded

Application Server->>Pusher Server: 5️⃣ 通过 API 触发事件 (chat:new_message)
Pusher Server->>Client: 6️⃣ chat:new_message (广播消息)

Client->>Pusher Server: 7️⃣ pusher:unsubscribe (取消订阅 chat-room-1)
Pusher Server->>Client: 8️⃣ pusher:disconnect (超时或主动断开)

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Pusher 协议的应用场景

Pusher 协议广泛用于 实时 Web 应用，常见应用包括：

1. 即时聊天 (Chat Applications)
   • 用户可以订阅聊天频道并接收新消息。
2. 通知系统 (Real-time Notifications)
   • 服务器推送重要的系统通知，如订单状态更新。

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总结

• Pusher 协议是基于 WebSocket 的实时通信协议，支持 Pub/Sub 模式。
• 使用 Channels（Public、Private、Presence） 来管理订阅关系。
• 事件驱动机制：服务器或客户端可以触发事件，Pusher 负责分发。
• 支持身份认证，确保 Private 和 Presence 频道的安全性。
• JSON 格式传输数据，易于解析和处理。