Studi Kasus - Pembaruan Real-time di Kongres Streaming

Luigi Montanez
Luigi Montanez
X Halaman Beranda

Pengantar

Melalui WebSockets dan EventSource, HTML5 memungkinkan developer membuat aplikasi web yang berkomunikasi secara real time dengan server. Stream Congress (tersedia di Chrome Web Store) memberikan info terbaru secara live tentang cara kerja Kongres Amerika Serikat. Ini mengalirkan pembaruan lantai dari Dewan dan Senat, pembaruan berita yang relevan, tweet dari anggota Kongres, dan pembaruan media sosial lainnya. Aplikasi ini dimaksudkan untuk dibiarkan terbuka sepanjang hari karena merekam aktivitas Kongres.

Memulai dengan WebSocket

Spesifikasi WebSockets mendapat cukup banyak perhatian terkait fitur ini: soket TCP dua arah yang stabil antara browser dan server. Tidak ada format data yang diterapkan pada soket TCP; developer bebas menentukan protokol pesan. Dalam praktiknya, meneruskan objek JSON sebagai string adalah yang paling mudah. Kode JavaScript sisi klien untuk memproses update langsung bersih dan sederhana:

var liveSocket = new WebSocket("ws://streamcongress.com:8080/live");

liveSocket.onmessage = function (payload) {
  addToStream(JSON.parse(payload.data).reverse());
};

Meskipun dukungan browser untuk WebSockets sangat mudah, dukungan sisi server masih dalam tahap formatif. Socket.IO di Node.js menyediakan salah satu solusi sisi server yang paling matang dan tangguh. Server berbasis peristiwa seperti Node.js cocok untuk WebSocket. Untuk implementasi alternatif, developer Python dapat menggunakan Twisted dan Tornado, sedangkan developer Ruby memiliki EventMachine.

Memperkenalkan Cramp

Cramp adalah framework web Ruby asinkron yang berjalan di atas EventMachine. Buku ini ditulis oleh Pratik Naik, anggota tim inti Ruby on Rails. Menyediakan bahasa khusus domain (DSL) untuk aplikasi web real-time, Cramp adalah pilihan ideal bagi developer web Ruby. Pengguna yang sudah terbiasa menulis pengontrol di Ruby on Rails akan mengenali gaya Cramp:

require "rubygems"
require "bundler"
Bundler.require
require 'cramp'
require 'http_router'
require 'active_support/json'
require 'thin'

Cramp::Websocket.backend = :thin

class LiveSocket < Cramp::Websocket
periodic_timer :check_activities, :every => 15

def check_activities
    @latest_activity ||= nil
    new_activities = find_activities_since(@latest_activity)
    @latest_activity = new_activities.first unless new_activities.empty?
    render new_activities.to_json
end
end

routes = HttpRouter.new do
add('/live').to(LiveSocket)
end
run routes

Karena Cramp berada di atas EventMachine non-blocking, ada beberapa pertimbangan yang harus diingat:

  • Driver database non-blocking harus digunakan, seperti MySQLPlus dan em-mongo.
  • Server web berbasis peristiwa harus digunakan. Dukungan bawaan untuk Thin dan Rainbows.
  • Aplikasi Cramp harus dijalankan secara terpisah dari aplikasi Rails utama yang mendukung Stream Congress, dimulai ulang, dan dipantau secara independen.

Batasan Saat Ini

WebSocket mengalami kemunduran pada 8 Desember 2010 saat kerentanan keamanan dipublikasikan. Firefox dan Opera telah menghapus dukungan browser untuk WebSocket. Meskipun tidak ada polyfill JavaScript murni, ada penggantian Flash yang telah diadopsi secara luas. Namun, mengandalkan Flash bukanlah hal yang ideal. Meskipun Chrome dan Safari terus mendukung WebSocket, jelas bahwa untuk mendukung semua browser modern tanpa mengandalkan Flash, WebSocket harus diganti.

Me-rollback ke polling AJAX

Keputusan dibuat untuk beralih dari WebSockets dan kembali ke polling AJAX "old-school". Meskipun jauh lebih tidak efisien dari perspektif I/O disk dan jaringan, polling AJAX menyederhanakan penerapan teknis Stream Congress. Yang paling penting, kebutuhan untuk aplikasi Cramp terpisah telah dihilangkan. Endpoint AJAX disediakan oleh aplikasi Rails. Kode sisi klien diubah untuk mendukung polling AJAX jQuery:

var fillStream = function(mostRecentActivity) {
  $.getJSON(requestURL, function(data) {
    addToStream(data.reverse());

    setTimeout(function() {
      fillStream(recentActivities.last());
    }, 15000);
  });
};

AJAX polling, though, is not without its downsides. Relying on the HTTP request/response cycle means that the server sees constant load even when there aren't any new updates. And of course, AJAX polling doesn't take advantage of what HTML5 has to offer.

## EventSource: The right tool for the job

Up to this point, a key factor was ignored about the nature of Stream Congress: the app only needs to stream updates one way, from server to client - downstream. It didn't need to be real-time, upstream client-to-server communication. 

In this sense, WebSockets is overkill for Stream Congress. Server-to-client communication is so common that it's been given a general term: push. In fact, many existing solutions for WebSockets, from the hosted [PusherApp](http://pusherapp.com) to the Rails library [Socky](https://github.com/socky), optimize for push and don't support client-to-server communication at all.

Enter EventSource, also called Server-Sent Events. The specification compares favorably to WebSockets in the context to server to client push:

- A similar, simple JavaScript API on the browser side.
- The open connection is HTTP-based, not dropping to the low level of TCP.
- Automatic reconnection when the connection is closed.

### Going Back to Cramp

In recent months, Cramp has added support for EventSource. The code is very similar to the WebSockets implementation:

```ruby
class LiveEvents < Cramp::Action
self.transport = :sse

periodic_timer :latest, :every => 15

def latest
@latest_activity ||= nil
new_activities = find_activities_since(@latest_activity)
@latest_activity = new_activities.first unless new_activities.empty?
render new_activities.to_json
end
end

routes = HttpRouter.new do
add('/').to(LiveEvents)
end
run routes

Masalah penting yang perlu diingat dengan EventSource adalah koneksi lintas-domain tidak diizinkan. Artinya, aplikasi Cramp harus ditayangkan dari domain streamcongress.com yang sama dengan aplikasi Rails utama. Hal ini dapat dilakukan dengan proxy di server web. Dengan asumsi aplikasi Cramp didukung oleh Thin dan berjalan di port 8000, konfigurasi Apache akan terlihat seperti ini:

LoadModule  proxy_module             /usr/lib/apache2/modules/mod_proxy.so
LoadModule  proxy_http_module        /usr/lib/apache2/modules/mod_proxy_http.so
LoadModule  proxy_balancer_module    /usr/lib/apache2/modules/mod_proxy_balancer.so

<VirtualHost *:80>
  ServerName streamcongress.com
  DocumentRoot /projects/streamcongress/www/current/public
  RailsEnv production
  RackEnv production

  <Directory /projects/streamcongress/www/current/public>
    Order allow,deny
    Allow from all
    Options -MultiViews
  </Directory>

  <Proxy balancer://thin>
    BalancerMember http://localhost:8000
  </Proxy>

  ProxyPass /live balancer://thin/
  ProxyPassReverse /live balancer://thin/
  ProxyPreserveHost on
</VirtualHost>

Konfigurasi ini menetapkan endpoint EventSource di streamcongress.com/live.

Polyfill Stabil

Salah satu keunggulan paling signifikan dari EventSource dibandingkan WebSocket adalah penggantian sepenuhnya berbasis JavaScript, tanpa bergantung pada Flash. Polyfill Remy Sharp melakukannya dengan menerapkan long polling di browser yang tidak mendukung EventSource secara native. Dengan demikian, EventSource saat ini berfungsi di semua browser modern dengan JavaScript diaktifkan.

Kesimpulan

HTML5 membuka banyak kemungkinan pengembangan web baru dan menarik. Dengan WebSockets dan EventSource, developer web sekarang memiliki standar yang bersih dan jelas untuk mengaktifkan aplikasi web real-time. Namun, tidak semua pengguna menjalankan browser modern. Degradasi halus harus dipertimbangkan saat memilih untuk menerapkan teknologi ini. Selain itu, alat di sisi server untuk WebSockets dan EventSource masih dalam tahap awal. Penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini saat mengembangkan aplikasi HTML5 real-time.