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Wednesday, July 5, 2023

브라우저 탭 및 창 간 웹소켓 연결 공유 방법

1. WebSocket 소개 및 사용법

WebSocket은 웹 상에서 실시간 쌍방향 통신을 지원하는 프로토콜입니다. WebSocket은 HTTP 프로토콜과 같이 애플리케이션 계층의 프로토콜이지만, HTTP보다 낮은 오버헤드로 작동하며, 지속적인 연결을 유지합니다. 이로 인해 클라이언트와 서버 간의 실시간 상호작용이 가능해집니다.

WebSocket 사용법


// 클라이언트에서 WebSocket 객체 생성
const socket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

// 연결이 열리면 서버에 메시지 전송
socket.addEventListener('open', (event) => {
  socket.send('Hello Server!');
});

// 서버로부터 메시지를 받으면 처리
socket.addEventListener('message', (event) => {
  console.log('Message from server: ', event.data);
});

// 연결이 종료되면 관련 작업 처리
socket.addEventListener('close', (event) => {
  console.log('WebSocket closed: ', event);
});

// 에러 발생 시 처리
socket.addEventListener('error', (event) => {
  console.error('WebSocket error: ', event);
});

위 코드는 클라이언트 측에서 WebSocket 프로토콜을 사용하는 방법을 보여줍니다. WebSocket 객체를 생성할 때, WSS(wss://your-websocket-url)를 사용하면 보안(SSL/TLS)을 적용합니다.

이제 브라우저 탭과 창간 커넥션 공유 개요를 다룰 차례입니다.

2. 브라우저 탭과 창간 커넥션 공유 개요

WebSocket에서 브라우저 탭과 창간 커넥션을 공유하는 기법은 클라이언트 측에서 리소스 사용을 최적화하는데 도움이 됩니다. 보통 각 탭이나 창에서 독립적인 WebSocket 연결을 사용하면, 연결이 늘어나 서버에 부하가 가해질 수 있습니다. 커넥션의 공유를 통해 이러한 문제를 줄여 전체 성능을 개선할 수 있습니다.

탭 간 커넥션 공유를 구현하려면 SharedWorker를 사용하는 것이 좋습니다. SharedWorker는 동일한 도메인에 있는 여러 탭과 창에서 공유되는 작업자 객체입니다. 이를 활용하여 WebSocket 연결을 관리하면, 각 탭이나 창에서 독립적인 연결을 사용하는 대신 하나의 연결만 유지할 수 있습니다.

본격적으로 SharedWorker 사용법과 WebSocket 연결에 적용하는 법을 설명한 3장으로 넘어가겠습니다.

3. SharedWorker 소개 및 활용

SharedWorker는 웹 페이지의 동일한 도메인 간에 실행되는 자바스크립트 코드를 공유할 수 있는 작업자입니다. 그래서 여러 브라우저 탭과 창에서 하나의 SharedWorker 인스턴스를 공유할 수 있습니다. 이번 장에서는 SharedWorker를 소개하고 WebSocket 커넥션을 공유하는 방법을 설명하겠습니다.

SharedWorker 생성 및 사용법


// main.js: 클라이언트 측 코드에서 SharedWorker를 생성하고 연결
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

// 메시지를 SharedWorker로 보내기
sharedWorker.port.postMessage('Sample message to SharedWorker');

// 메시지가 SharedWorker로부터 수신될 경우 처리
sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('Message received from SharedWorker: ', event.data);
};

// 연결 시작
sharedWorker.port.start();

반면, shared-worker.js는 다음과 같이 작성됩니다.


// shared-worker.js: 공유 WebSocket 커넥션을 관리하는 SharedWorker 코드
let sharedWebSocket;

// SharedWorker로부터 메시지 받기
self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  // WebSocket 연결이 없으면 생성
  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      console.log('Message from server: ', event.data);
    });
  }

  // 메시지를 WebSocket으로 전송
  port.onmessage = (event) => {
    sharedWebSocket.send(event.data);
  };

  // 연결 시작
  port.start();
};

이 예제 코드에서는 클라이언트 코드(main.js)와 SharedWorker 코드(shared-worker.js)가 서로 메시지를 주고받습니다. 또한 공유 WebSocket 커넥션을 shared-worker.js에 설정하였습니다. 이렇게 하면 여러 브라우저 탭들이 동일한 WebSocket 커넥션을 공유할 수 있습니다.

이어지는 장에서는 브라우저 탭과 창간 WebSocket 커넥션 공유를 구현하는 예제를 살펴보겠습니다.

4. 예제: 브라우저 탭과 창간 WebSocket 커넥션 공유 구현

이번 장에서는 SharedWorker를 사용하여 브라우저 탭과 창간 WebSocket 커넥션을 공유하는 예제를 살펴봅니다.

SharedWorker 및 클라이언트 사이드 코드


// main.js : 클라이언트 코드에서 SharedWorker를 생성하고 연결
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('Message received from SharedWorker: ', event.data);
};

sharedWorker.port.start();

// shared-worker.js : SharedWorker 코드에서 공유 WebSocket 커넥션 관리
let sharedWebSocket;

self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      port.postMessage('Message from server: ' + event.data);
    });
  }

  port.start();
};

이 예제에서는 브라우저 탭과 창 간에 WebSocket 커넥션을 공유하기 위해 SharedWorker를 사용합니다. 클라이언트 측 코드(main.js)에서 SharedWorker를 생성하고, 연결을 시작합니다.

SharedWorker 내부에서는 공유 WebSocket 커넥션을 만들고 관리합니다. 서로 필요한 곳에서 메시지를 전송할 수 있도록 적절한 이벤트 리스너를 등록합니다. 여러 페이지에서 의사소통을 가능하게 하기 위해 브로드캐스팅 메커니즘이 포함되어 있습니다.

이제 브라우저 탭과 창 간에 실시간 커뮤니케이션을 구축하기 위한 공유 WebSocket 연결을 만들었습니다. 이를 통해 자원과 연결을 최적화할 수 있습니다.

마지막 장에서는 주요 주의사항과 최적화 전략을 간략하게 살펴보겠습니다.

5. 주요 주의사항 및 최적화

SharedWorker와 WebSocket을 함께 사용해 브라우저 탭과 창간의 연결을 공유하면, 리소스 사용을 줄일 수 있지만, 몇 가지 주의사항과 최적화가 필요합니다.

주의사항

  1. 브라우저 호환성 : SharedWorker는 모든 웹 브라우저에서 지원되지 않습니다. 사용 전 반드시 호환성을 확인해주세요. 참고로, SharedWorker는 현재 Safari 및 Internet Explorer에서 지원되지 않습니다. (참조)

  2. 에러 처리 : SharedWorker 내부에서 발생하는 에러는 반드시 처리되어야 합니다. 그렇지 않으면 공유된 WebSocket 연결에 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 처리하기 위해 try-catch 구문 등을 사용하세요.

  3. 연결 관리 : 탭이나 창이 닫히면, WebSocket 연결의 참조를 해제해야 합니다. 이렇게 하지 않으면, 메모리 누수 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

최적화

  1. 메시지 압축 : WebSocket을 사용하여 전송하는 메시지를 압축하면, 통신 효율을 높일 수 있습니다. (참조)

  2. 통신 프로토콜 설계 : 브라우저 탭과 창 간의 통신을 최적화하기 위해 공유 메시지 및 이벤트를 적절히 설명해야 합니다.

  3. 연결 유지 시간 : 공유 WebSocket 연결의 생명주기를 관리하여, 불필요한 연결을 최소화해야 합니다. 이를 위해 연결 유지 시간을 적정 설정하는 것이 좋습니다.

이제 브라우저 탭과 창간의 WebSocket 커넥션을 공유하며 주의사항과 최적화 방법을 알아보았습니다. 이를 통해 웹 애플리케이션의 실시간 통신 성능을 향상시킬 수 있습니다.

How to Share WebSocket Connections Between Browser Tabs and Windows

1. Introduction to WebSocket and How to Use It

WebSocket is a protocol that supports real-time bidirectional communication on the web. While WebSocket is an application-layer protocol like HTTP, it operates with lower overhead and maintains a persistent connection. This allows for real-time interactions between clients and servers.

How to Use WebSocket


// Create a WebSocket object on the client-side
const socket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

// When the connection is open, send a message to the server
socket.addEventListener('open', (event) => {
  socket.send('Hello Server!');
});

// When a message is received from the server, handle it
socket.addEventListener('message', (event) => {
  console.log('Message from server: ', event.data);
});

// When the connection is closed, handle related tasks
socket.addEventListener('close', (event) => {
  console.log('WebSocket closed: ', event);
});

// When an error occurs, handle it
socket.addEventListener('error', (event) => {
  console.error('WebSocket error: ', event);
});

The above code demonstrates how to use the WebSocket protocol on the client-side. When creating a WebSocket object, using WSS (wss://your-websocket-url) applies security (SSL/TLS).

It's now time to discuss the overview of connection sharing between browser tabs and windows.

2. Overview of Connection Sharing Between Browser Tabs and Windows

Sharing connections between browser tabs and windows in WebSocket can help optimize resource usage on the client-side. Typically, using independent WebSocket connections for each tab or window can increase the number of connections, putting a strain on the server. Sharing connections can reduce this problem and improve overall performance.

To implement connection sharing between tabs, it is advisable to use SharedWorker. SharedWorker is a worker object shared among multiple tabs and windows within the same domain. By leveraging SharedWorker to manage WebSocket connections, you can maintain a single connection instead of using independent connections for each tab or window.

We will now move on to chapter 3, which explains how to use SharedWorker and apply it to WebSocket connections in detail.

3. Introduction and Utilization of SharedWorker

SharedWorker is a worker that allows sharing JavaScript code executed between the same domain of web pages. As a result, a single SharedWorker instance can be shared across multiple browser tabs and windows. In this chapter, we will introduce SharedWorker and explain how to share WebSocket connections.

Creating and Using a SharedWorker


// main.js: Creating and connecting a SharedWorker in the client-side code
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

// Sending a message to the SharedWorker
sharedWorker.port.postMessage('Sample message to SharedWorker');

// Handling messages received from the SharedWorker
sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('Message received from SharedWorker: ', event.data);
};

// Starting the connection
sharedWorker.port.start();

On the other hand, shared-worker.js is written as follows:


// shared-worker.js: SharedWorker code managing shared WebSocket connections
let sharedWebSocket;

// Receiving messages from the SharedWorker
self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  // Creating a WebSocket connection if it does not exist
  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      console.log('Message from server: ', event.data);
    });
  }

  // Sending messages to the WebSocket
  port.onmessage = (event) => {
    sharedWebSocket.send(event.data);
  };

  // Starting the connection
  port.start();
};

In this example code, the client-side code (main.js) and SharedWorker code (shared-worker.js) exchange messages with each other. Furthermore, a shared WebSocket connection is set up in shared-worker.js. By doing so, multiple browser tabs can share the same WebSocket connection.

In the following chapter, we will examine an example of implementing WebSocket connection sharing between browser tabs and windows.

4. Example: Implementing Shared WebSocket Connection between Browser Tabs and Windows

In this chapter, we will examine an example of using SharedWorker to share WebSocket connections between browser tabs and windows.

SharedWorker and Client-side Code


// main.js: Creating and connecting a SharedWorker in the client-side code
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('Message received from SharedWorker: ', event.data);
};

sharedWorker.port.start();

// shared-worker.js: SharedWorker code managing shared WebSocket connections
let sharedWebSocket;

self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      port.postMessage('Message from server: ' + event.data);
    });
  }

  port.start();
};

This example uses SharedWorker to share WebSocket connections between browser tabs and windows. Client-side code (main.js) creates and starts a connection to SharedWorker.

In SharedWorker, shared WebSocket connections are created and managed. Appropriate event listeners are registered to allow messages to be sent where needed. Broadcasting mechanisms are included to enable communication across multiple pages.

Now, we have created a shared WebSocket connection for real-time communication between browser tabs and windows, which can optimize resource and connectivity. In the last chapter, we will briefly look at key considerations and optimization strategies.

5. Key Considerations and Optimization

When using SharedWorker and WebSocket together to share connectivity between browser tabs and windows, there are some key considerations and optimizations to take into account in order to reduce resource usage.

Considerations

  1. Browser compatibility: SharedWorker is not supported in all web browsers. Please be sure to check compatibility before using it. Note that SharedWorker is not currently supported in Safari and Internet Explorer.

  2. Error handling: Errors that occur internally in SharedWorker must be handled to avoid issues with shared WebSocket connections. Use try-catch statements or equivalent mechanisms to handle these.

  3. Connection management: When a tab or window is closed, the reference to the WebSocket connection must be released. Failing to do so can result in memory leaks and other issues.

Optimizations

  1. Message compression: Compressing messages sent using WebSocket can increase transmission efficiency.

  2. Designing communication protocol: Properly designing shared messages and events can optimize communication between browser tabs and windows.

  3. Connection lifetime management: Manage the lifecycle of shared WebSocket connections to minimize unnecessary connections. It is recommended to set an appropriate connection lifetime.

Now that we have learned about the considerations and optimization methods for sharing WebSocket connections between browser tabs and windows, we can improve the real-time communication performance of web applications.

ブラウザでWebSocket接続をタブとウィンドウ間で共有する方法

1. WebSocketの概要と使用方法

WebSocketはWeb上でのリアルタイム双方向通信をサポートするプロトコルです。WebSocketはHTTPのようなアプリケーション層プロトコルですが、オーバーヘッドが低く、永続的な接続を維持します。これにより、クライアントとサーバー間でリアルタイムなやりとりが可能になります。

WebSocketの使用方法


// クライアント側でWebSocketオブジェクトを作成する
const socket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

// 接続が開いたとき、サーバーにメッセージを送信する
socket.addEventListener('open', (event) => {
  socket.send('Hello Server!');
});

// サーバーからメッセージが受信されたとき、処理する
socket.addEventListener('message', (event) => {
  console.log('Message from server: ', event.data);
});

// 接続が閉じたとき、関連するタスクを処理する
socket.addEventListener('close', (event) => {
  console.log('WebSocket closed: ', event);
});

// エラーが発生したとき、処理する
socket.addEventListener('error', (event) => {
  console.error('WebSocket error: ', event);
});

上記のコードは、クライアント側でWebSocketプロトコルを使用する方法を示しています。WebSocketオブジェクトを作成する際に、WSS (wss://your-websocket-url)を使用することでセキュリティ(SSL/TLS)を適用できます。

次に、ブラウザータブやウィンドウ間での接続共有の概要について説明します。

2. ブラウザータブやウィンドウ間での接続共有の概要

WebSocketでブラウザータブやウィンドウ間での接続共有をすることは、クライアント側でのリソース使用を最適化するのに役立ちます。通常、各タブやウィンドウに独立したWebSocket接続を使用すると、接続数が増え、サーバーに負荷がかかります。接続を共有することで、この問題を緩和し、全体的なパフォーマンスを改善することができます。

タブ間で接続共有を実装するには、SharedWorkerを使用することがおすすめです。SharedWorkerは、同じドメイン内の複数のタブやウィンドウで共有されるWorkerオブジェクトです。SharedWorkerを活用してWebSocket接続を管理することで、各タブやウィンドウに独立した接続を使用するのではなく、単一の接続を維持することができます。

次に、詳細にSharedWorkerを使用してWebSocket接続を適用する方法について説明する第3章に移ります。

3. SharedWorkerの導入と利用方法

SharedWorkerは、同じドメインに属するWebページ間で実行されるJavaScriptコードを共有できるWorkerです。そのため、1つのSharedWorkerインスタンスを複数のブラウザータブやウィンドウで共有することができます。この章では、SharedWorkerの導入とWebSocket接続の共有方法について説明します。

SharedWorkerの作成と利用方法


// main.js: クライアント側コードでSharedWorkerを作成して接続する
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

// SharedWorkerにメッセージを送信する
sharedWorker.port.postMessage('SharedWorkerに送信するサンプルメッセージ');

// SharedWorkerから受信したメッセージを処理する
sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('SharedWorkerからの受信メッセージ: ', event.data);
};

// 接続を開始する
sharedWorker.port.start();
一方、shared-worker.jsのコードは以下のように書かれています:

// shared-worker.js: WebSocket接続を共有するSharedWorkerコード
let sharedWebSocket;

// SharedWorkerからのメッセージを受信する
self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  // WebSocket接続を作成する(まだ作成されていない場合)
  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      console.log('サーバーから受信したメッセージ: ', event.data);
    });
  }

  // WebSocketへメッセージを送信する
  port.onmessage = (event) => {
    sharedWebSocket.send(event.data);
  };

  // 接続を開始する
  port.start();
};

この例のコードでは、クライアント側コード(main.js)とSharedWorkerコード(shared-worker.js)で互いにメッセージをやりとりします。さらに、shared-worker.jsで共有されたWebSocket接続が設定されます。これにより、複数のブラウザータブが同じWebSocket接続を共有できます。

次の章では、ブラウザータブやウィンドウ間でのWebSocket接続共有を実現した例を見てみましょう。

4. 例:ブラウザータブとウィンドウ間でのWebSocket接続共有の実装

この章では、SharedWorkerを使用してブラウザータブとウィンドウ間でWebSocket接続を共有する例を見てみましょう。

SharedWorkerとクライアント側コード


// main.js: クライアント側コードでSharedWorkerを作成して接続する
const sharedWorker = new SharedWorker('shared-worker.js');

sharedWorker.port.onmessage = (event) => {
  console.log('SharedWorkerからの受信メッセージ: ', event.data);
};

sharedWorker.port.start();

// shared-worker.js: WebSocket接続を共有するSharedWorkerコード
let sharedWebSocket;

self.onconnect = (event) => {
  const port = event.ports[0];

  if (!sharedWebSocket) {
    sharedWebSocket = new WebSocket('wss://your-websocket-url');

    sharedWebSocket.addEventListener('message', (event) => {
      port.postMessage('サーバーからのメッセージ: ' + event.data);
    });
  }

  port.start();
};

この例では、SharedWorkerを使用して、ブラウザータブとウィンドウ間でWebSocket接続を共有します。クライアント側コード(main.js)でSharedWorkerへの接続を作成して開始します。

SharedWorkerでは、WebSocket接続が共有されて作成および管理されます。必要に応じて、適切なイベントリスナーが登録され、メッセージを必要な場所に送信するためのブロードキャスト機構が含まれています。

これにより、ブラウザータブやウィンドウ間でリアルタイム通信のための共有されたWebSocket接続が作成され、リソースと接続を最適化できます。最後の章では、主要な考慮事項や最適化戦略について簡単に説明します。

5. 主要検討事項と最適化

SharedWorkerとWebSocketを一緒に使用して、ブラウザータブとウィンドウ間での接続を共有する場合、リソース使用を減らすために考慮すべき主要事項と最適化があります。

考慮事項

  1. ブラウザの互換性:SharedWorkerはすべてのWebブラウザでサポートされていません。使用する前に互換性を確認してください。SharedWorkerは現在、SafariとInternet Explorerではサポートされていません。

  2. エラー処理:SharedWorkerで内部的に発生するエラーを処理しないと、共有されたWebSocket接続に関する問題が発生する可能性があります。try-catch文などの相当する機構を使用してこれらを処理してください。

  3. 接続管理:タブやウィンドウが閉じられた場合、WebSocket接続への参照を解放する必要があります。しないと、メモリリークやその他の問題が発生する可能性があります。

最適化

  1. メッセージの圧縮:WebSocketを使用して送信されるメッセージを圧縮すると、伝送効率を向上させることができます。

  2. 通信プロトコルの設計:適切に共有メッセージやイベントを設計することで、ブラウザータブとウィンドウ間の通信を最適化できます。

  3. 接続ライフサイクルの管理:共有WebSocket接続のライフサイクルを管理して、不必要な接続を最小限に抑えます。適切な接続寿命を設定することをおすすめします。

これで、ブラウザータブとウィンドウ間でのWebSocket接続の共有に関する検討事項と最適化方法を学びました。これにより、Webアプリケーションのリアルタイム通信のパフォーマンスを向上させることができます。