Comet 简介
浏览器作为 Web
应用的前台,自身的处理功能比较有限。浏览器的发展需要客户端升级软件,同时由于客户端浏览器软件的多样性,在某种意义上,也影响了浏览器新技术的推广。
在 Web 应用中,浏览器的主要工作是发送请求、解析服务器返回的信息以不同的风格显示。AJAX
是浏览器技术发展的成果,通过在浏览器端发送异步请求,提高了单用户操作的响应性。但 Web
本质上是一个多用户的系统,对任何用户来说,可以认为服务器是另外一个用户。现有 AJAX 技术的发展并不能解决在一个多用户的 Web
应用中,将更新的信息实时传送给客户端,从而用户可能在“过时”的信息下进行操作。而 AJAX 的应用又使后台数据更新更加频繁成为可能。
“服务器推”是一种很早就存在的技术,以前在实现上主要是通过客户端的套接口,或是服务器端的远程调用。因为浏览器技术的发展比较缓慢,没有为“服
务器推”的实现提供很好的支持,在纯浏览器的应用中很难有一个完善的方案去实现“服务器推”并用于商业程序。最近几年,因为 AJAX
技术的普及,以及把 IFrame 嵌在“htmlfile“的 ActiveX 组件中可以解决 IE 的加载显示问题,一些受欢迎的应用如
meebo,gmail+gtalk
在实现中使用了这些新技术;同时“服务器推”在现实应用中确实存在很多需求。因为这些原因,基于纯浏览器的“服务器推”技术开始受到较多关注,Alex
Russell(Dojo Toolkit 的项目 Lead)称这种基于 HTTP
长连接、无须在浏览器端安装插件的“服务器推”技术为“Comet”。目前已经出现了一些成熟的 Comet 应用以及各种开源框架;一些 Web
服务器如 Jetty 也在为支持大量并发的长连接进行了很多改进。关于 Comet 技术最新的发展状况请参考关于 Comet 的 wiki。
下面将介绍两种 Comet 应用的实现模型。
基于 AJAX 的长轮询(long-polling)方式
如 图 1
所示,AJAX 的出现使得 JavaScript 可以调用 XMLHttpRequest 对象发出 HTTP 请求,JavaScript
响应处理函数根据服务器返回的信息对 HTML 页面的显示进行更新。使用 AJAX 实现“服务器推”与传统的 AJAX 应用不同之处在于:
- 服务器端会阻塞请求直到有数据传递或超时才返回。
- 客户端 JavaScript 响应处理函数会在处理完服务器返回的信息后,再次发出请求,重新建立连接。
- 当客户端处理接收的数据、重新建立连接时,服务器端可能有新的数据到达;这些信息会被服务器端保存直到客户端重新建立连接,客户端会一次把当前服务器端所有的信息取回。
图 2. 基于长轮询的服务器推模型
一
些应用及示例如 “Meebo”, “Pushlet Chat”
都采用了这种长轮询的方式。相对于“轮询”(poll),这种长轮询方式也可以称为“拉”(pull)。因为这种方案基于
AJAX,具有以下一些优点:请求异步发出;无须安装插件;IE、Mozilla FireFox 都支持 AJAX。
在
这种长轮询方式下,客户端是在 XMLHttpRequest 的 readystate 为 4(即数据传输结束)时调用回调函数,进行信息处理。当
readystate 为 4 时,数据传输结束,连接已经关闭。Mozilla Firefox 提供了对 Streaming AJAX 的支持,
即 readystate 为 3 时(数据仍在传输中),客户端可以读取数据,从而无须关闭连接,就能读取处理服务器端返回的信息。IE 在
readystate 为 3 时,不能读取服务器返回的数据,目前 IE 不支持基于 Streaming AJAX。
基于 Iframe 及 htmlfile 的流(streaming)方式
iframe 是很早就存在的一种 HTML 标记, 通过在 HTML 页面里嵌入一个隐蔵帧,然后将这个隐蔵帧的 SRC 属性设为对一个长连接的请求,服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。
图 3. 基于流方式的服务器推模型
上
节提到的 AJAX 方案是在 JavaScript 里处理 XMLHttpRequest 从服务器取回的数据,然后 Javascript
可以很方便的去控制 HTML 页面的显示。同样的思路用在 iframe 方案的客户端,iframe
服务器端并不返回直接显示在页面的数据,而是返回对客户端 Javascript 函数的调用,如“<script type="text/javascript">js_func(“data from server ”)</script>
”。服务器端将返回的数据作为客户端 JavaScript 函数的参数传递;客户端浏览器的 Javascript 引擎在收到服务器返回的 JavaScript 调用时就会去执行代码。
从 图 3
可以看到,每次数据传送不会关闭连接,连接只会在通信出现错误时,或是连接重建时关闭(一些防火墙常被设置为丢弃过长的连接, 服务器端可以设置一个超时时间, 超时后通知客户端重新建立连接,并关闭原来的连接)。
使
用 iframe 请求一个长连接有一个很明显的不足之处:IE、Morzilla Firefox 下端的进度栏都会显示加载没有完成,而且 IE
上方的图标会不停的转动,表示加载正在进行。Google 的天才们使用一个称为“htmlfile”的 ActiveX 解决了在 IE
中的加载显示问题,并将这种方法用到了 gmail+gtalk 产品中。Alex Russell 在 “What else is burried
down in the depth's of Google's amazing JavaScript?”文章中介绍了这种方法。Zeitoun
网站提供的 comet-iframe.tar.gz,封装了一个基于 iframe 和 htmlfile 的 JavaScript comet
对象,支持 IE、Mozilla Firefox 浏览器,可以作为参考。
Ajax程序有两个解决该问题的基本方式:浏览器每隔几秒请求服务器来获得更改,或者服务器维持与浏览器的连接并且传递数据。
长连接技术称为Comet
轮询方式的主要缺点是在大量客户端时产生了大量的传输浪费。每个客户端都必须有规律的请求服务器来获得更改,这是服务器资源的一个
重担。最坏的情况是程序很少更新,例如Ajax邮件收件箱。在这种情况下,大量的客户端轮询是多余的,服务器仅仅简单的响应"没有数据"。
可以通过增加轮询间隔时间来减轻服务器负荷,但是这引入了服务器事件和客户端知晓之间的延迟。当然,一个合理的折衷方案可以
多数程序适用,并且轮询的工作方式也可以接受。
然而,对Comet策略的呼唤来自它可感知的高效。客户端不会产生轮询方式特有的传输浪费,一旦事件发生,就会被发布到客户端。
但是维持长连接也消耗了服务器资源。当servlet位置持久的请求在等候状态时,servlet独占一个线程。这样传统的servlet引擎就限制了
Comet的伸缩性,因为客户端的数量会迅速超过服务器栈可以有效处理的线程的数量。
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