Comet：基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术解析
一、背景介紹
? ? 傳統(tǒng)web請求，是顯式的向服務器發(fā)送http Request,拿到Response后顯示在瀏覽器頁面上。這種被動的交互方式不能滿足對信息實時性要求高的應用,譬如聊天室、股票交易行情、在線游戲等。Ajax輪詢雖然可以解決這個問題，但是會帶來增加服務器負擔、帶寬浪費，并且這種實現(xiàn)方式不夠優(yōu)雅。而Comet技術就是為此而生的。
? ? 本文只探討基于瀏覽器的web端服務器推技術。服務器推技術在現(xiàn)實應用中有一些解決方案，主要分兩類：一類是需要瀏覽器額外安裝插件，基于套接口傳送信息或者是基于RMI、CORBA進行遠程調(diào)用，另一類則無需瀏覽器安裝任何插件，就是本文著重講的HTTP長連接技術：Coment。Alex Russell（Dojo Toolkit 的項目 Lead）稱這種基于 HTTP 長連接、無須在瀏覽器端安裝插件的“服務器推”技術為“Comet”。
? ? 寫本文的目的：網(wǎng)上的資料比較零碎，博客園的文章基本都是代碼+代碼，或者直接翻譯別人的成果，而對于原理性的東西講的很少。本文就是給有興趣或者即將開發(fā)服務器推技術的程序員一個技術概覽，摸清行內(nèi)來龍去脈。我比較忌諱對一種新技術，上來就Focus到某個具體的技術上而不能自拔，盲人摸象。我們在定系統(tǒng)框架，敲定技術解決方案之前應該比較各個實現(xiàn)方案技術的優(yōu)缺點，這樣才能做出好的系統(tǒng)來。
二、Comet實現(xiàn)模型
1.HTTP Long Polling：基于 AJAX 的長輪詢方式
? ? 眾所周知，AJAX可以異步調(diào)用XMLHttpRequest對象發(fā)送HttpRequest，Javascript響應處理函數(shù)根據(jù)服務端返回的信息對HTML頁面顯示進行更新。而使用AJAX實現(xiàn)服務器推與傳統(tǒng)AJAX應用的不同之處在于：
? ? a.服務器端會阻塞請求直到有數(shù)據(jù)返回或者超時；
? ? b.客戶端JS響應函數(shù)在處理完服務端返回的信息后會再次發(fā)出請求，重新建立連接；
? ? 如圖1所示，因為這種方案基于 AJAX，具有以下一些優(yōu)點：請求異步發(fā)出；無須安裝插件；IE、Mozilla FireFox 都支持 AJAX。
圖1:基于 AJAX 的長輪詢方式
2.HTTP Streaming：基于 Iframe 及 htmlfile 的流方式
? ? 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(shù)據(jù)。如圖2所示。
圖2. 基于流方式的服務器推模型
兩種方案對比：
? ? a.在對返回的數(shù)據(jù)處理方面：方案2（IFrame）返回的是對客戶端javascript調(diào)用，，如“<script type="text/javascript">js_func(“data from server ”)</script>”。服務器端將返回的數(shù)據(jù)作為客戶端 JavaScript 函數(shù)的參數(shù)傳遞；客戶端瀏覽器的 Javascript 引擎在收到服務器返回的 JavaScript 調(diào)用時就會去執(zhí)行代碼。而方案1（AJAX）返回的是數(shù)據(jù)，通過JS可以很方便的操作DOM。
? ? b.使用IFrame還有一個明顯不足：IE、Morzilla Firefox 下端的進度欄都會顯示加載沒有完成，而且 IE 上方的圖標會不停的轉動，表示加載正在進行。不過這個問題已經(jīng)被Google技術人員解決，并應用到Gtalk中，解決方案是：ActiveX 控件解決 iframe 請求長連接時 IE 的加載顯示問題，原文地址：“What else is burried down in the depth’s of Google’s amazing JavaScript?”。
三、實際開發(fā)時應該注意的問題
? ? 對于一個實際的應用而言，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能是非常重要的。將 HTTP 長連接用于實際應用，很多細節(jié)需要考慮。
1.不要在同一客戶端同時使用超過兩個的 HTTP 長連接
?這個是由于HTTP 1.1 規(guī)范中規(guī)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。所以，在設計上考慮讓多個 frame（AJAX）共用一個長連接。
2.服務器端的性能和可擴展性
? ? 一般的WEB服務器是為每個連接創(chuàng)建一個線程，所以在使用Comet時，服務器要維護大量并發(fā)，長期存在的長連接。在這種背景下，就需要服務器負載均衡和集群技術，或者在服務端做一些優(yōu)化。這篇文章：http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1062的測試表明：200萬個Http長連接占用率19G服務器內(nèi)存，一個大約9kb；所以,你可以算一下你的服務器最多可以維護多少個長連接。
3.控制信息與數(shù)據(jù)信息使用不同的 HTTP 連接
? ? ?用長連接時，存在一個很常見的場景：客戶端網(wǎng)頁需要關閉，而服務器端還處在讀取數(shù)據(jù)的堵塞狀態(tài)，客戶端需要及時通知服務器端關閉數(shù)據(jù)連接。服務器在收到關閉請求后首先要從讀取數(shù)據(jù)的阻塞狀態(tài)喚醒，然后釋放為這個客戶端分配的資源，再關閉連接。
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? ? ?所以在設計上，我們需要使客戶端的控制請求和數(shù)據(jù)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(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)出一個 XMLHttpRequest 請求，通知服務器端關閉數(shù)據(jù)連接。
4.在客戶和服務器之間保持“心跳”信息
? ? ?客戶端不知道何時服務器才有數(shù)據(jù)傳送。服務器端需要確保當客戶端不在狀態(tài)（工作）時，釋放為這個客戶端分配的資源，防止內(nèi)存泄漏。因此需要一種機制使雙方知道大家都在正常運行。
四、Comet框架介紹
? ? 由于Comet早在2006.2月就提出來了，所以并不是什么新鮮玩意，框架還是很多的，譬如：Dojox.cometd,?Pushlet，SingalR。
? ? Dojox.cometd：Comet概念的的提出者Alex Russel主導的Dojo項目分支，Dojo 基金會提出了 Bayeux 協(xié)議用來標準化 Comet 應用中客戶端和服務器端之間的通信。Dojox.cometd 實現(xiàn)了 Bayeux 協(xié)議的客戶端部分，使用 HTTP 長輪詢來作為數(shù)據(jù)的傳輸通道。
? ? Pushlet：基于HTTP流，而不是AJAX長輪詢。一個開源的 Comet 框架,Pushlet 使用了觀察者模型：客戶端發(fā)送請求，訂閱感興趣的事件；服務器端為每個客戶端分配一個會話 ID 作為標記，事件源會把新產(chǎn)生的事件以多播的方式發(fā)送到訂閱者的事件隊列里。貌似只支持Java。
? ? SingalR：基于AJAX長輪詢。ASP.NET團隊開發(fā)的一個開源的.net framework庫和Jquery插件。集成的客戶端與服務器庫，基于瀏覽器的客戶端和基于 ASP.NET 的服務器組件可以借助它來進行雙向多步對話。
五、SingalR的MVC4實踐
?1.安裝與運行環(huán)境:(Nuget) install-package Microsoft.AspNet.SignalR ,注意：PM>后面不要有空格。
或者到GitHub上下載源碼：https://github.com/SignalR/SignalR
這里順便提一下，SingalR服務端需要支持的OS：
- Windows Server 2012
- Windows Server 2008 r2.
- Windows 8
- Windows 7
- Windows Azure
????? .net framework4，4.5。WebSocket必須是4.5.
????? IIS7,7.5 ,integrated Mode,而不是classic Mode, WebSockets必須IIS8。更加詳盡的說明，請自行參考：http://www.asp.net/signalr/overview/getting-started/supported-platforms
2.核心實現(xiàn)：
首先，我們需要引用SignalR,用Nuget不需要自己手工添加，應為你的asp.net mvc項目自動添加好一切。
服務端Library:
Microsoft.AspNet.SignalR.Core
Microsoft.AspNet.SignalR.Owin
Microsoft.AspNet.SignalR.SystemWeb
Owin
Newtonsoft.Json
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客戶端的Jquery插件：
jquery.signalR-1.1.3.min.js.
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@{ViewBag.Title = "Chat"; }<h2>Chat</h2><div class="container"><input type="text" id="message" /><input type="button" id="sendmessage" value="Send" /><input type="hidden" id="displayname" /><ul id="discussion"></ul> </div>@section scripts {<script src="~/Scripts/jquery.signalR-1.1.3.js"></script><script src="~/signalr/hubs"></script><script>$(function () {var chat = $.connection.chatHub;chat.client.addNewMessageToPage = function (name, message) {$('#discussion').append('<li><strong>' + htmlEncode(name)+ '</strong>: ' + htmlEncode(message) + '</li>');};$('#displayname').val(prompt('Enter your name:', ''));$('#message').focus();$.connection.hub.start().done(function () {$('#sendmessage').click(function () {chat.server.send($('#displayname').val(), $('#message').val());$('#message').val('').focus();});});});function htmlEncode(value) {var encodedValue = $('<div />').text(value).html();return encodedValue;}</script> }?實現(xiàn)效果：
開兩個頁面：http://localhost:11968/ ，分別鍵入name,就可以實現(xiàn)一個簡單的聊天室功能了。
?
六、題外話：Comet的替代品：Html5的WebSocket
? ? ? 在瀏覽器中通過http僅能實現(xiàn)單向的通信,comet可以一定程度上模擬雙向通信,但效率較低,并需要服務器有較好的支持; flash中的socket和xmlsocket可以實現(xiàn)真正的雙向通信,通過 flex ajax bridge,可以在javascript中使用這兩項功能. 可以預見,如果websocket一旦在瀏覽器中得到實現(xiàn),將會替代上面兩項技術,得到廣泛的使用.面對這種狀況，HTML5定義了WebSocket協(xié)議，能更好的節(jié)省服務器資源和帶寬并達到實時通訊。?
? ? ? 真是相見恨晚啊，才知道還有這么個東西，居然Web端也有了全雙工的Socket，貌似有個socket.io還支持IE6,我和我的小伙伴們都驚呆了。
? ? ? ?比較好的關于WebSocket文章：http://www.cnblogs.com/wei2yi/archive/2011/03/23/1992830.html
參考資料
1.原理：http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-comet/
2.DOJO原理與實踐：http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-w2fpak-comet/
3.淘寶200W長鏈接測試與優(yōu)化：http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1062
4.長連接百科：http://baike.baidu.com/view/2831907.htm
5.博客園Comet專題:http://kb.cnblogs.com/page/112185/
6.?Jetty+Dojo+Tomcat：http://blog.csdn.net/garfier/article/details/5942826
7.SingalR官網(wǎng)：http://signalr.net/
8.Singal輔導：http://www.asp.net/signalr
轉載于:https://www.cnblogs.com/deepleo/p/Comet.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Comet：基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术解析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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