很多應用譬如監控、即時通信、即時報價系統都需要將后臺發生的變化實時傳送到客戶端而無須客戶端不停地刷新、發送請求。此時有兩種技術可以將通信引入基于瀏覽器的應用之中:Bayeux(又稱CometD)和WebSockets。
CometD框架是Bayeux協議的實現,可以使得服務器端和客戶端在不可靠的網絡上進行多通道異步通信。該實現用到了多種語言(JavaScript、Java、Perl等等),但是主要還是基于瀏覽器的AJAX應用。Bayeux的優勢在于,它可以運行在任何支持AJAX的瀏覽器上,在現有HTTP通信機制下,就能夠讓瀏覽器支持異步后臺的更新,比如類似于Google郵件的新郵件通知的新信息送達。事實上,同樣的協議還可以用于使用其他語言在不可靠的網絡上連接設備進行通信(比如移動設備)。
WebSockets是一個標準草案,這項草案由Google、Apple和其他進行HTML 5標準化的WhatWG工作組成員所資助。因此,支持HTML 5的瀏覽器(Chrome或者Safari)已經開始支持內建的WebSocket協議。
這兩個協議的目標都是讓基于Web的AJAX應用能通過異步消息或者基于Socket的連接進行通信,而不是在一個現有應用之上再搭建一個自己實現的通信層。這使得在設計應用的時候,可以只關注于組件部分,而把消息傳遞給通信層去遞送。另外,這兩個協議都能夠建立長連接,事件可以通過長連接異步地遞送給應用。這沒什么新鮮的:HTTP 1.1就支持連接管道(可以在每個請求之后保持連接,并可以在第一個請求得到處理之后再發送多個請求);而像IMAP等一些協議則支持IDLE命令,把連接置成休眠狀態,這樣在休眠的連接上就不再有數據傳輸,但是服務器依然可以隨時推送新消息。其實在Bayeux或者WebSockets之前,通過HTTP進行持久通信的機制一般被稱為“HTTP推送”。
然而,長連接并不是沒有任何問題。一條連接如果長時間沒有數據通信的話,會被認為已經死掉,并在接下來的某個時間點被終止。為了解決這個問題,IMAP的IDLE建議客戶端每29分鐘發送一個IDLE命令來避免斷連。而HTTP代理則會決定連接是處于閑置狀態并丟棄連接,而不去管客戶端和服務器端是否已經保持了一條長連接。
資源限制也是一個問題。通常,瀏覽器都會限制對單個服務器的并發HTTP連接的數量,以避免對該服務器(或者網絡連接)造成過大的壓力。瀏覽器一般會將這個并發連接數量限制在每次2到4個。
Bayeux和WebSockets都試圖避免資源限制問題,使用回退機制來實現長輪詢(比如Bayeux),或者切換到其他非HTTP協議之上。那么,這些程序庫的使用者就不需要再擔心瀏覽器或者基礎架構的限制問題。
Erlang之父Joe Armstrong認為,WebSockets將會干掉Comet:
聊天室的典型用例是這樣的,你進入了一個聊天室,標識出你的存在,這個標識會一直保持到你顯式地退出聊天室。而在Web聊天的情況下,你可以收發聊天消息,直到你關閉瀏覽器或者轉至其他網頁。不幸的是,即便是這么簡單的用例都無法通過WebSocket實現,因為在該協議中,連接有一個閑置超時。
為了保持存在的狀態,聊天應用要發送“連接保持(Keep Alive)”的消息給WebSocket,來避免該連接因為閑置超時而關閉。然而,應用并不知道這個閑置超時究竟是多少,因此它只能隨便選一個間隔周期(比如30秒)來發送該消息,這和長輪詢要做的事似乎就多少有些類似了。
通過onClose處理、連接保持、消息隊列、超時和重試,我們最終實現了一個可以在用戶停留在網頁上的時候保持其存在狀態的聊天室。但是遺憾的是這個聊天室依然還沒有完,因為它還需要處理錯誤和非暫時性故障。
即便如此,現在還是開始cometd之路,畢竟就現在而言,cometd在我們項目中實施WebSocket要方便。
2.實戰
本文實現了一個server 定時push一個隨機數到client端,此例查詢了大量的實例,經過筆者驗證,在IE和FireFox下都可以運行。
運行此例,需要下面配置:
1) Tomcat要求支持Comet,必須使用NIO或者APR的方式,因此,修改Tomcat/conf/server.xml
<Connector port="9000" executor="tomcatThreadPool" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000" maxThreads="150"
redirectPort="8443" maxKeepAliveRequests="1"/>
2)Tomcat版本要求6.0.16以上,最好使用最新的版本
3) 修改附件中源碼里面的web目錄下的comet-compatible.jsp文件,把里面涉及IP和端口的url,改成你機器的ip地址和端口
4) 測試運行:http://ip:port/contextName/comet-compatible.jsp
請耐心等數秒鐘,隨機數開始從server push到client端了
源碼見附件,附件的URL如下:
http://dl.javaeye.com/topics/download/ee28df9d-d838-3572-be73-dbf06c11080f