布景

公司项目期望在客户端开发 AI 方法，支撑 AI 问答，要求完成 ChatGPT 的打字机作用

方针

了解 ChatGPT 流式呼应背面的技能（打字机）
调研 AI 服务流式呼应的可行性（技能层面、服务器资源耗费层面）

打字机是怎么完成的

众所周知，ChatGPT API 是一个OpenAI 的谈天机器人接口，它能够根据用户的输入生成智能的回复，为了进步谈天的流畅性和呼应速度，选用丢失输出的呼应方法，相似打字机的出现作用

这其实是选用了 SSE（Sever-sent Events) 服务端推送技能，答应服务器向客户端发送事情，然后完成服务器端推送

与 webSocket 不同的是，服务端推送是单向的。数据信息被单向从服务端到客户端分发. 当不需求以消息方法将数据从客户端发送到服务器时，这使它们成为绝佳的挑选

SSE 的通讯协议

SSE 通讯协议很简单，本质上就是一个客户端建议的 HTTP GET恳求，服务器在接纳到该恳求后，回来 200 OK状况，并附带以下呼应头：

Content-Type: text/event-stream
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive

Content-Type: text/event-stream 表明呼应的内容类型是SSE格局的文本流。
Cache-Control: no-cache 表明呼应的内容不应该被缓存，以确保实时性。
Connection: keep-alive 表明呼应的衔接应该坚持打开，以便服务器端持续发送数据。一般，客户端的恳求中会包含特殊的头信息："Accept: text/event-stream" ，表明客户端体系接纳 SSE 数据

SSE 支撑以下几种字段：

event: 表明事情的类型，用于区分不同的事情，默许事情为 message
data: 表明事情的数据内容，能够有多行，每行都以data: 开头。
id: 表明事情的唯一标识符，用于断线重连和消息追踪。
retry: 表明断线重连的时刻距离，单位是毫秒。

SSE 事情流数据示例：

流式输出「够钟下班啦」，并以 event:data 标记事情流完毕

event:message
data:够
event:message
data:钟
event:message
data:下
event:message
data:班
event:message
data:啦
event:end
data:

SSE 接口示例

编写一个支撑 SSE 协议的接口

'use strict';
const Controller = require('egg').Controller;
class SSEController extends Controller {
  async index() {
    // Set SSE header
    const { ctx } = this
    ctx.response.set({
      'Content-Type': 'text/event-stream',
      'Cache-Control': 'no-cache',
      Connection: 'keep-alive',
    });
    ctx.res.statusCode = 200;
    ctx.res.write(':流式呼应开端\n');
    let count = 0;
    while (count < 6) {
      const cur = count++
      const data = {
        message: `Hello, world ${cur}`,
        time: new Date(),
      };
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
      // Send SSE event
      ctx.res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n`);
    }
    // event:end 是事情类型，表明完毕事情；客户端识别到服务器现已完毕呼应，然后封闭衔接
    ctx.res.write('event:end\ndata:end\n\n');
    // 监听客户端封闭衔接的事情，然后调用 ctx.res.end() 完毕呼应并封闭衔接。
    ctx.req.on('close', () => {
      ctx.res.end();
    });
  }
}
module.exports = SSEController;

恳求 SSE 接口，流式呼应：

curl -N --location --request GET 'http://127.0.0.1:7001/sse' \
--header 'Accept: text/event-stream'
>>>>
:流式呼应开端
data: {"message":"Hello, world 0","time":"2023-05-19T07:08:51.661Z"}
data: {"message":"Hello, world 1","time":"2023-05-19T07:08:52.662Z"}
data: {"message":"Hello, world 2","time":"2023-05-19T07:08:53.663Z"}
data: {"message":"Hello, world 3","time":"2023-05-19T07:08:54.665Z"}
data: {"message":"Hello, world 4","time":"2023-05-19T07:08:55.666Z"}
data: {"message":"Hello, world 5","time":"2023-05-19T07:08:56.667Z"}
:end
OK

打字机完成

后端代码

const express = require('express');
const router = express.Router();
router.get('/sse', (req, res) => {
 res.set({
  'Content-Type': 'text/event-stream',
  'Cache-Control': 'no-cache',
  Connection: 'keep-alive',
  'Access-Control-Allow-Origin': '*',
 });
 res.statusCode = 200;
 res.write('开端答复：\n');
 const answer = '众所周知，ChatGPT API 是一个OpenAI 的谈天机器人接口，它能够根据用户的输入生成智能的回复，为了进步谈天的流畅性和呼应速度，选用丢失输出的呼应方法，相似打字机的出现作用';
 let i = 0;
 const intervalId = setInterval(() => {
  res.write(`event:message\ndata:${answer[i]}\n\n`);
  i++;
  if (i === answer.length) {
   res.write('event:end\ndata: \n\n');  // event:end 表明事情流完毕
   clearInterval(intervalId);
  }
 }, 100);
 res.end();  // 事情流推送完毕，服务端主动断开衔接
});

前端接入 SSE：

<!DOCTYPE html>
<html>
<meta charset="UTF-8">
<head>
    <title>SSE Example</title>
</head>
<body>
<h1>SSE Example</h1>
<button id="startButton">开端</button>
<div id="output">答复：</div>
<script>
  const startButton = document.getElementById('startButton');
  const outputElement = document.getElementById('output');
  let eventSource;
  startButton.addEventListener('click', function() {
    if (!eventSource) {
      eventSource = new EventSource('http://localhost:7001/sse2');
      eventSource.onmessage = function(event) {
        const message = event.data;
        outputElement.innerHTML += message;
      };
      eventSource.onerror = function(event) {
        console.error('Error: ' + event);
      };
      // 服务器界说了事情流：event:end，因而监听 :end 事情来完毕 eventSource
      eventSource.addEventListener('end', function(event) {
        console.log('SSE 衔接已封闭');
        eventSource.close();
      });
    }
  });
</script>
</body>
</html>

前端呼应示例：

安卓接入 SSE：

运用 HttpURLConnection 或 OkHttp 等网络库来树立与服务器的衔接，并通过监听服务器发送的数据流来接纳事情

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
public class SSEClient {
  public void connectToSSE() {
    try {
      URL url = new URL("http://your-server/sse");
      HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
      connection.setRequestMethod("GET");
      connection.setRequestProperty("Accept", "text/event-stream");
      if (connection.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
        InputStream inputStream = connection.getInputStream();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
          // 处理接纳到的事情数据流
        }
        reader.close();
        inputStream.close();
      } else {
        // 处理衔接错误
      }
      connection.disconnect();
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

iOS 接入 SSE

运用NSURLSession来树立与服务器的衔接，并通过监听服务器发送的数据流来接纳事情

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://your-server/sse"];
NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) {
  if (error) {
    // 处理衔接错误
  } else {
    NSString *eventData = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    // 处理接纳到的事情数据流
  }
}];
[task resume];

打字机视频演示作用

gzoffice.mojidict.com:9001/moji-test/%…

服务端推送技能安全性比照

服务端推送技能涉及到客户端和服务器之间的数据传输，因而需求考虑安全性问题。不同的服务端推送技能有不同的安全性特色：

Ajax 短轮询和长轮询和根据 iframe 的流都是根据 HTTP 协议的，因而能够运用 HTTPS 协议来加密数据，避免中间人进犯或数据走漏。可是，这些技能都需求频频地发送恳求和呼应，这可能会添加服务器的负载和网络的拥塞，也可能会被一些歹意的恳求或呼应干扰。
SSE（Sever-sent Events）也是根据 HTTP 协议的，因而也能够运用 HTTPS 协议来确保数据的安全性。SSE 比较于 Ajax 轮询技能，只需求树立一次衔接，就能够持续地接纳服务器的事情，这样能够削减网络开支和服务器压力。可是，SSE 只支撑单向的通讯，即服务器向客户端发送数据，客户端不能向服务器发送数据。这可能会约束一些交互功用的完成。SSE 多用在例如，谈天运用、股票行情、新闻更新等场景
WebSockets 是根据 TCP/IP 协议的，因而能够运用 WSS 协议来加密数据，避免数据被盗取或篡改。WebSockets支撑双向的通讯，客户端和服务器能够随时互相发送数据，这样能够完成更丰厚和灵敏的交互功用。可是，WebSockets 需求额定的端口号和组件来支撑，在一些环境中可能会遇到兼容性或安全性的问题。

综上所述，SSE 技能在 ChatGPT API 中有着重要的运用，它能够进步谈天机器人的呼应速度和用户体会。不同的服务端推送技能有各自的优缺点和安全性特色，需求根据详细的场景和需求来挑选适宜的技能。

SSE 运用在服务端的考虑

问题场景：客户端 > 服务器（调用 openAI），是否要选用 SSE ？

SSE 需求坚持衔接，是否会占用服务器资源？

运用 SSE 时，坚持衔接（keep-alive）会对服务器资源发生一些影响：

衔接开支：坚持衔接意味着服务器需求坚持与客户端之间的长时刻衔接。这会占用一定的服务器内存和其他资源来处理这些衔接。
并发衔接：假如有很多客户端一起运用 SSE 与服务器树立衔接，服务器需求一起办理和处理这些并发衔接。这可能会添加服务器的负载和资源耗费。
带宽占用：坚持衔接需求坚持持续的数据传输，即使是小量的数据也会占用一定的带宽。这可能对服务器的网络带宽和传输能力发生一定的压力。
状况办理：坚持衔接可能需求服务器维护客户端的衔接状况，以便正确地处理和传输数据。这需求服务器进行额定的状况办理和资源分配。

SSE 相关于其他实时通讯机制（如 WebSocket）来说，它的开支相对较低，因为SSE是根据标准的HTTP协议，运用简单的文本格局进行数据传输，而且不需求双向通讯。SSE 在呼应完成后，能够主动推送 event:end 完毕事情来通知客户端呼应完毕封闭衔接，避免一向坚持衔接

假如不运用 SSE 实时地流式传输，而是让客户端等候服务器完好的呼应后再回来，那么当前恳求的呼应时刻会变长，而且在这期间衔接也会占用服务器的资源。

在传统的同步恳求-呼应方法中，客户端发送恳求后会一向等候服务器生成完好的呼应，期间衔接坚持打开状况，占用服务器的衔接资源。这种等候时刻会添加恳求的呼应时刻，而且服务器需求坚持衔接的状况，耗费一定的资源。

比较之下，SSE 答应服务器实时地将部分数据流式传输给客户端，以供给更好的实时性和用户体会。服务器能够在核算过程中逐步发送部分答复，使客户端能够即时获取到部分结果，而无需等候完好的呼应生成。

运用 SSE 的优势在于在核算过程中能够逐步回来结果，削减客户端等候时刻，并下降服务器资源的占用。而在传统的同步恳求-呼应方法中，客户端有必要一向等候完好的呼应，期间衔接会一向坚持打开状况，占用服务器的资源。

SSE 的流量耗费？

流式传输在某些情况下可能会耗费较多的流量，特别是在实时传输很多数据时。流式传输的特色是将数据逐步传输给客户端，而不需求等候完好的呼应生成。这意味着在传输过程中，数据会逐步发送给客户端，而不是一次性发送一切数据。

因而，假如流式传输的数据量很大或许传输速度较快，可能会占用更多的网络带宽和耗费更多的流量。关于大规模的流式传输，特别是关于长时刻的传输，流量耗费可能会变得更显着。

但是，关于一些小规模的流式传输，比如 逐字 或逐段地传输文本数据，相关于一次性传输一切数据，流量耗费的添加可能是能够承受的，而且能够供给更好的用户体会。

openAI 官方关于 stream completion 的阐明

github.com/openai/open…

在官方事例中，选用流式 & 非流式恳求，让 gpt-3.5-turbo 数到100，看看各需求多长时刻：

两个恳求都花了大约 3 秒才完全完成
关于流恳求，咱们在 0.1 秒后收到第一个令牌呼应，而且每隔约 0.01-0.02 秒收到后续令牌

在相同的整体呼应时刻内，流式恳求加快了呼应功率，优化了运用体会

总结

关于 AI 问答方法运用场景，能够考虑在服务器调用 openAI 接口时敞开 stream: true

提取 openAI 的 stream completion，而且在业务接口中，选用 SSE，逐字回来调用结果，削减客户端等候时刻，并在呼应完毕后及时封闭衔接

参考资料

How_to_stream_completions.ipynb

了解ChatGPT流式呼应背面的技能，优化数据流处理功率

ChatGPT 流式响应背后的技术

布景

方针

打字机是怎么完成的

SSE 的通讯协议

SSE 接口示例

打字机完成

后端代码

前端接入 SSE：

安卓接入 SSE：

iOS 接入 SSE

打字机视频演示作用

服务端推送技能安全性比照

SSE 运用在服务端的考虑

SSE 需求坚持衔接，是否会占用服务器资源？

SSE 的流量耗费？

openAI 官方关于 stream completion 的阐明

总结

参考资料

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ChatGPT 流式响应背后的技术

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前端接入 SSE：

安卓接入 SSE：

iOS 接入 SSE

打字机视频演示作用

服务端推送技能安全性比照

SSE 运用在服务端的考虑

SSE 需求坚持衔接，是否会占用服务器资源？

SSE 的流量耗费？

openAI 官方关于 stream completion 的阐明

总结

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