前言

通常情況下，無論是web瀏覽器還是移動app，我們與服務器之間的交互都是主動的，客戶端向服務器端發出請求，然后服務器端返回數據給客戶端，客戶端瀏覽器再將信息呈現，客戶端與服務端對應的模式是: 客戶端請求--服務端響應，這種機制對于信息變化不是特別頻繁的應用尚可，但對于實時要求高、海量并發的應用來說顯得捉襟見肘，尤其在當前業界移動互聯網蓬勃發展的趨勢下，高并發與用戶實時響應是 Web 應用經常面臨的問題，比如金融證券的實時信息，Web 導航應用中的地理位置獲取，社交網絡的實時消息推送，新聞的訂閱,天氣的提醒等。這些情況下，需要服務器主動推送消息給客戶端。

那么在這樣的模式下,會有幾個問題需要我們思考下:

1.應用服務器如何確定每一個應用所在的設備

2.服務器端是如何將消息推送到客戶端的，客戶端又不像服務器有一個固定的地址

帶著這些疑問我們來研究一下目前有哪些技術可以解決該問題：

一、Ajax輪詢

所謂的Ajax輪詢，其實就是定時的通過Ajax查詢服務端，客戶端按規定時間定時像服務端發送ajax請求，服務器接到請求后馬上返回響應信息并關閉連接。

這種技術方式實現起來非常簡單，但是這種方式會有非常嚴重的問題，就是需要不斷的向服務器發送消息詢問，這種方式會對服務器造成極大的性能浪費。

還有一個類似的輪詢是使用JSONP跨域請求的方式輪詢，在實現起來有差別，但基本原理都是相同的，都是客戶端不斷的向服務器發起請求。

優點

實現簡單。

缺點

這是通過模擬服務器發起的通信，不是實時通信，不顧及應用的狀態改變而盲目檢查更新，導致服務器資源的浪費，且會加重網絡負載，拖累服務器。

二、Comet

Comet，基于 HTTP 長連接的?"服務器推" 技術，能使服務器端主動以異步的方式向客戶端程序推送數據，而不需要客戶端顯式的發出請求，目前有兩種實現方式：

1.?基于 AJAX 的長輪詢（long-polling）方式

Ajax 的出現使得 JavaScript 可以調用 XMLHttpRequest 對象發出 HTTP 請求，JavaScript 響應處理函數根據服務器返回的信息對 HTML 頁面的顯示進行更新。使用 AJAX 實現 "服務器推" 與傳統的 AJAX 應用不同之處在于：

1. 服務器端會阻塞請求直到有數據傳遞或超時才返回。
2. 客戶端 JavaScript 響應處理函數會在處理完服務器返回的信息后，再次發出請求，重新建立連接。
3. 當客戶端處理接收的數據、重新建立連接時，服務器端可能有新的數據到達；這些信息會被服務器端保存直到客戶端重新建立連接，客戶端會一次把當前服務器端所有的信息取回。

基于長輪詢的服務器推模型

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相對于"輪詢"（poll），這種長輪詢方式也可以稱為"拉"（pull）。因為這種方案基于 AJAX，具有以下一些優點：請求異步發出；無須安裝插件；IE、Mozilla FireFox 都支持 AJAX。

長輪詢 (long polling) 是在打開一條連接以后保持并等待服務器推送來數據再關閉，可以采用HTTP長輪詢和XHR長輪詢兩種方式:

(1). HTTP 和JSONP方式的長輪詢

把 script 標簽附加到頁面上以讓腳本執行。服務器會掛起連接直到有事件發生，接著把腳本內容發送回瀏覽器，然后重新打開另一個 script 標簽來獲取下一個事件，從而實現長輪詢的模型。

(2).XHR長輪詢

這種方式是使用比較多的長輪詢模式。

客戶端打開一個到服務器端的 AJAX 請求然后等待響應；服務器端需要一些特定的功能來允許請求被掛起，只要一有事件發生，服務器端就會在掛起的請求中送回響應并關閉該請求。客戶端 JavaScript 響應處理函數會在處理完服務器返回的信息后，再次發出請求，重新建立連接；如此循環。

現在瀏覽器已經支持CROS的跨域方式請求，因此HTTP和JSONP的長輪詢方式是慢慢被淘汰的一種技術，建議采用XHR長輪詢。

優點

客戶端很容易實現良好的錯誤處理系統和超時管理，實現成本與Ajax輪詢的方式類似。

缺點

需要服務器端有特殊的功能來臨時掛起連接。當客戶端發起的連接較多時，服務器端會長期保持多個連接，具有一定的風險。

1. >>在這里簡單的說明下長輪詢，長連接的概念
3. 輪詢：客戶端定時向服務器發送Ajax請求，服務器接到請求后馬上返回響應信息并關閉連接。優點：后端程序編寫比較容易。
4. 缺點：請求中有大半是無用，浪費帶寬和服務器資源。
5. 實例：適于小型應用。
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7. 長輪詢：客戶端向服務器發送Ajax請求，服務器接到請求后hold住連接，直到有新消息才返回響應信息并關閉連接，客戶端處理完響應信息后再向服務器發送新的請求。
8. 優點：在無消息的情況下不會頻繁的請求。
9. 缺點：服務器hold連接會消耗資源。
10. 實例：WebQQ、Hi網頁版、Facebook IM。
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12. 另外，對于長連接和socket連接也有區分：
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14. 長連接：在頁面里嵌入一個隱蔵iframe，將這個隱蔵iframe的src屬性設為對一個長連接的請求，服務器端就能源源不斷地往客戶端輸入數據。
15. 優點：消息即時到達，不發無用請求。
16. 缺點：服務器維護一個長連接會增加開銷。
17. 實例：Gmail聊天
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19. Flash Socket：在頁面中內嵌入一個使用了Socket類的 Flash 程序JavaScript通過調用此Flash程序提供的Socket接口與服務器端的Socket接口進行通信，JavaScript在收到服務器端傳送的信息后控制頁面的顯示。
20. 優點：實現真正的即時通信，而不是偽即時。
21. 缺點：客戶端必須安裝Flash插件；非HTTP協議，無法自動穿越防火墻。
22. 實例：網絡互動游戲。

2.?基于 Iframe 及 htmlfile 的流（streaming）方式

iframe 是很早就存在的一種 HTML 標記， 通過在 HTML 頁面里嵌入一個隱蔵幀，然后將這個隱蔵幀的 SRC 屬性設為對一個長連接的請求，服務器端就能源源不斷地往客戶端輸入數據。

基于流方式的服務器推模型

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Comet的優缺點

優點：?實時性好（消息延時小）；性能好（能支持大量用戶）
缺點：?長期占用連接，喪失了無狀態高并發的特點。

Comet實現框架

1. Dojo CometD?——?http://cometdproject.dojotoolkit.org/

2. DWR?——?http://directwebremoting.org/dwr/index.html

3. ICEfaces?——?http://www.icefaces.org/main/home/

4. GlassFish Grizzly?——?https://grizzly.dev.java.net/

CometD?目前實現?Comet?比較成熟，?DWR?弱一些。?ICEfaces?更商業化，實現得很成熟。?Grizzly?是基于GlassFish?，也很成熟。CometD, DWR?開源性好。

Comet實現要點

不要在同一客戶端同時使用超過兩個的 HTTP 長連接

我們使用 IE 下載文件時會有這樣的體驗，從同一個 Web 服務器下載文件，最多只能有兩個文件同時被下載。第三個文件的下載會被阻塞，直到前面下載的文件下載完畢。這是因為 HTTP 1.1 規范中規定，客戶端不應該與服務器端建立超過兩個的 HTTP 連接， 新的連接會被阻塞。而 IE 在實現中嚴格遵守了這種規定。

HTTP 1.1 對兩個長連接的限制，會對使用了長連接的 Web 應用帶來如下現象：在客戶端如果打開超過兩個的 IE 窗口去訪問同一個使用了長連接的 Web 服務器，第三個 IE 窗口的 HTTP 請求被前兩個窗口的長連接阻塞。

所以在開發長連接的應用時， 必須注意在使用了多個 frame 的頁面中，不要為每個 frame 的頁面都建立一個 HTTP 長連接，這樣會阻塞其它的 HTTP 請求，在設計上考慮讓多個 frame 的更新共用一個長連接。

服務器端的性能和可擴展性

一般 Web 服務器會為每個連接創建一個線程，如果在大型的商業應用中使用 Comet，服務器端需要維護大量并發的長連接。在這種應用背景下，服務器端需要考慮負載均衡和集群技術；或是在服務器端為長連接作一些改進。

應用和技術的發展總是帶來新的需求，從而推動新技術的發展。HTTP 1.1 與 1.0 規范有一個很大的不同：1.0 規范下服務器在處理完每個 Get/Post 請求后會關閉套接口連接； 而 1.1 規范下服務器會保持這個連接，在處理兩個請求的間隔時間里，這個連接處于空閑狀態。 Java 1.4 引入了支持異步 IO 的 java.nio 包。當連接處于空閑時，為這個連接分配的線程資源會返還到線程池，可以供新的連接使用；當原來處于空閑的連接的客戶發出新的請求，會從線程池里分配一個線程資源處理這個請求。 這種技術在連接處于空閑的機率較高、并發連接數目很多的場景下對于降低服務器的資源負載非常有效。

但是 AJAX 的應用使請求的出現變得頻繁，而 Comet 則會長時間占用一個連接，上述的服務器模型在新的應用背景下會變得非常低效，線程池里有限的線程數甚至可能會阻塞新的連接。Jetty 6 Web 服務器針對 AJAX、Comet 應用的特點進行了很多創新的改進。

控制信息與數據信息使用不同的 HTTP 連接

使用長連接時，存在一個很常見的場景：客戶端網頁需要關閉，而服務器端還處在讀取數據的堵塞狀態，客戶端需要及時通知服務器端關閉數據連接。服務器在收到關閉請求后首先要從讀取數據的阻塞狀態喚醒，然后釋放為這個客戶端分配的資源，再關閉連接。

所以在設計上，我們需要使客戶端的控制請求和數據請求使用不同的 HTTP 連接，才能使控制請求不會被阻塞。

在實現上，如果是基于 iframe 流方式的長連接，客戶端頁面需要使用兩個 iframe，一個是控制幀，用于往服務器端發送控制請求，控制請求能很快收到響應，不會被堵塞；一個是顯示幀，用于往服務器端發送長連接請求。如果是基于 AJAX 的長輪詢方式，客戶端可以異步地發出一個 XMLHttpRequest 請求，通知服務器端關閉數據連接。

在客戶和服務器之間保持“心跳”信息

在瀏覽器與服務器之間維持一個長連接會為通信帶來一些不確定性：因為數據傳輸是隨機的，客戶端不知道何時服務器才有數據傳送。服務器端需要確保當客戶端不再工作時，釋放為這個客戶端分配的資源，防止內存泄漏。因此需要一種機制使雙方知道大家都在正常運行。在實現上：

1. 服務器端在阻塞讀時會設置一個時限，超時后阻塞讀調用會返回，同時發給客戶端沒有新數據到達的心跳信息。此時如果客戶端已經關閉，服務器往通道寫數據會出現異常，服務器端就會及時釋放為這個客戶端分配的資源。
2. 如果客戶端使用的是基于 AJAX 的長輪詢方式；服務器端返回數據、關閉連接后，經過某個時限沒有收到客戶端的再次請求，會認為客戶端不能正常工作，會釋放為這個客戶端分配、維護的資源。
3. 當服務器處理信息出現異常情況，需要發送錯誤信息通知客戶端，同時釋放資源、關閉連接。

三，websocket方式

?WebSocket是HTML5開始提供的一種在單個 TCP 連接上進行全雙工通訊的協議。WebSocket通訊協議于2011年被IETF定為標準RFC 6455，WebSocketAPI被W3C定為標準。在WebSocket API中，瀏覽器和服務器只需要做一個握手的動作，然后，瀏覽器和服務器之間就形成了一條快速通道。兩者之間就直接可以數據互相傳送。

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?由于websocket技術要說明白的話所需要的篇幅不小，所以會在之后的單獨文章中介紹下websocket的使用方式，這里就不做詳細的說明了。

總結

根據以上技術的優缺點和具體業務需要，可以選擇合適的技術進行應用。

轉載于:https://www.cnblogs.com/jiangzhaowei/p/9881104.html

總結

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