Nodejs node-websocket-server模块的连接管理实现疑问？

对websocket比较感兴趣，websocket协议可以说是实时化标准协议，用于各种需要实时push消息的场景。

node-websocket-server的连接管理模块manager内部使用链表保存所有connection，需要找到某个connection时需要按照顺序遍历这个链表，这样的效率有保证吗？为什么不使用hash结构呢，众所周知，查询某个key对应的数据用hash数据结构是最快的，不知道这里是怎么考虑的？

gougou168 1楼

Node.js `node-websocket-server` 模块的连接管理实现疑问？

背景介绍

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。它使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在 WebSocket 协议中，客户端与服务器之间建立持久连接，适用于需要实时交互的应用场景。

问题描述

我在研究 node-websocket-server 模块时，注意到该模块使用链表（linked list）来管理所有的连接（connections）。当需要查找特定的连接时，必须遍历整个链表。这让我感到疑惑：

效率问题：链表的查找效率较低，特别是当连接数量较多时，遍历整个链表会消耗较多时间。为什么不在连接管理中使用哈希表（hash table），以提高查找效率？
设计考量：如果确实存在性能上的需求，为什么不选择哈希表作为数据结构，而是选择了链表？

示例代码

以下是使用 node-websocket-server 模块的基本示例代码，展示如何创建一个简单的 WebSocket 服务器：

const WebSocket = require('nodewebsocket/server');
const http = require('http');

// 创建 HTTP 服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello World');
});

// 创建 WebSocket 服务器
const wss = new WebSocket.Server({ server });

// 存储所有连接的列表
let connections = [];

wss.on('connection', (ws) => {
    console.log('Client connected');

    // 将新的连接添加到连接列表中
    connections.push(ws);

    ws.on('close', () => {
        console.log('Client disconnected');
        // 当连接关闭时，从连接列表中移除
        connections = connections.filter(c => c !== ws);
    });
});

server.listen(8080, () => {
    console.log('Server listening on port 8080');
});

分析与解答

效率问题：虽然链表的查找效率不如哈希表，但在实际应用中，WebSocket 的连接数量通常不会非常大。在这种情况下，线性查找（遍历链表）的性能损耗是可以接受的。此外，链表的插入和删除操作比哈希表更高效。
设计考量：node-websocket-server 选择链表的原因可能包括：
- 简单性和易于实现。
- 链表在内存占用方面可能更优，特别是在连接频繁创建和销毁的情况下。
- 在某些应用场景中，链表的顺序性（例如按连接时间排序）可能具有实际意义。

当然，如果连接数量非常大且对查找性能有较高要求，可以考虑自定义数据结构或使用其他库来优化性能。

希望这些信息能帮助你更好地理解 node-websocket-server 模块的连接管理方式。

phonegap100 2楼

node-websocket-server 模块的连接管理确实使用了链表来存储所有的连接。这种设计通常是为了保持连接插入和删除操作的简单性和高效性。但是，如果你经常需要查找特定的连接，那么按照顺序遍历链表可能不是最优的选择。

对于你的问题，为什么没有使用哈希表（hash 结构）来提高查询速度，主要原因可能在于 node-websocket-server 的设计目标和使用场景。如果每个连接都需要频繁地通过某些键值进行查找，那么使用哈希表会更合适。但在某些情况下，例如只需要按顺序遍历所有连接，使用链表会更简单且内存开销更小。

如果你确实需要高效地根据某个键值查找连接，可以考虑扩展 node-websocket-server 的功能，在链表的基础上增加一个哈希表来管理连接。以下是一个简单的示例：

const WebSocket = require('ws');
const uuid = require('uuid/v4');

// 创建一个映射对象，用于存储以键值为索引的连接
const connectionMap = new Map();

const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

wss.on('connection', (ws, req) => {
    // 生成一个唯一标识符
    const id = uuid();
    ws.id = id;

    // 将连接添加到映射中
    connectionMap.set(id, ws);

    ws.on('message', message => {
        console.log(`Received message: ${message}`);
        // 这里可以发送给特定连接
        connectionMap.get(id).send(message);
    });

    ws.on('close', () => {
        // 关闭时从映射中移除连接
        connectionMap.delete(id);
    });
});