Comet：基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术-4

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使用 Comet 模型开发自己的应用上面介绍了两种基于 HTTP 长连接的“服务器推”架构，更多描述了客户端处理长连接的技术。对于一个实际的应用而言，系统的稳定性和性能是非常重要的。将                HTTP 长连接用于实际应用，很多细节需要考虑。
不要在同一客户端同时使用超过两个的 HTTP 长连接我们使用 IE 下载文件时会有这样的体验，从同一个 Web                服务器下载文件，最多只能有两个文件同时被下载。第三个文件的下载会被阻塞，直到前面下载的文件下载完毕。这是因为 HTTP 1.1                规范中规定，客户端不应该与服务器端建立超过两个的 HTTP 连接， 新的连接会被阻塞。而 IE 在实现中严格遵守了这种规定。
HTTP 1.1 对两个长连接的限制，会对使用了长连接的 Web 应用带来如下现象：在客户端如果打开超过两个的 IE 窗口去访问同一个使用了长连接的                Web 服务器，第三个 IE 窗口的 HTTP 请求被前两个窗口的长连接阻塞。
所以在开发长连接的应用时， 必须注意在使用了多个 frame 的页面中，不要为每个 frame 的页面都建立一个 HTTP 长连接，这样会阻塞其它的                HTTP 请求，在设计上考虑让多个 frame 的更新共用一个长连接。
服务器端的性能和可扩展性一般 Web 服务器会为每个连接创建一个线程，如果在大型的商业应用中使用                Comet，服务器端需要维护大量并发的长连接。在这种应用背景下，服务器端需要考虑负载均衡和集群技术；或是在服务器端为长连接作一些改进。
应用和技术的发展总是带来新的需求，从而推动新技术的发展。HTTP 1.1 与 1.0 规范有一个很大的不同：1.0 规范下服务器在处理完每个                Get/Post 请求后会关闭套接口连接； 而 1.1 规范下服务器会保持这个连接，在处理两个请求的间隔时间里，这个连接处于空闲状态。 Java                1.4 引入了支持异步 IO 的 java.nio                包。当连接处于空闲时，为这个连接分配的线程资源会返还到线程池，可以供新的连接使用；当原来处于空闲的连接的客户发出新的请求，会从线程池里分配一个线程资源处理这个请求。                这种技术在连接处于空闲的机率较高、并发连接数目很多的场景下对于降低服务器的资源负载非常有效。
但是 AJAX 的应用使请求的出现变得频繁，而 Comet                则会长时间占用一个连接，上述的服务器模型在新的应用背景下会变得非常低效，线程池里有限的线程数甚至可能会阻塞新的连接。Jetty 6 Web                服务器针对 AJAX、Comet 应用的特点进行了很多创新的改进，请参考文章“AJAX，Comet and Jetty”（请参见 ）。
控制信息与数据信息使用不同的 HTTP 连接使用长连接时，存在一个很常见的场景：客户端网页需要关闭，而服务器端还处在读取数据的堵塞状态，客户端需要及时通知服务器端关闭数据连接。服务器在收到关闭请求后首先要从读取数据的阻塞状态唤醒，然后释放为这个客户端分配的资源，再关闭连接。
所以在设计上，我们需要使客户端的控制请求和数据请求使用不同的 HTTP 连接，才能使控制请求不会被阻塞。
在实现上，如果是基于 iframe 流方式的长连接，客户端页面需要使用两个                iframe，一个是控制帧，用于往服务器端发送控制请求，控制请求能很快收到响应，不会被堵塞；一个是显示帧，用于往服务器端发送长连接请求。如果是基于                AJAX 的长轮询方式，客户端可以异步地发出一个 XMLHttpRequest 请求，通知服务器端关闭数据连接。
在客户和服务器之间保持“心跳”信息在浏览器与服务器之间维持一个长连接会为通信带来一些不确定性：因为数据传输是随机的，客户端不知道何时服务器才有数据传送。服务器端需要确保当客户端不再工作时，释放为这个客户端分配的资源，防止内存泄漏。因此需要一种机制使双方知道大家都在正常运行。在实现上：

• 服务器端在阻塞读时会设置一个时限，超时后阻塞读调用会返回，同时发给客户端没有新数据到达的心跳信息。此时如果客户端已经关闭，服务器往通道写数据会出现异常，服务器端就会及时释放为这个客户端分配的资源。
• 如果客户端使用的是基于 AJAX                    的长轮询方式；服务器端返回数据、关闭连接后，经过某个时限没有收到客户端的再次请求，会认为客户端不能正常工作，会释放为这个客户端分配、维护的资源。
• 当服务器处理信息出现异常情况，需要发送错误信息通知客户端，同时释放资源、关闭连接。

Pushlet - 开源 Comet 框架Pushlet 是一个开源的 Comet 框架，在设计上有很多值得借鉴的地方，对于开发轻量级的 Comet 应用很有参考价值。
观察者模型
Pushlet 使用了观察者模型：客户端发送请求，订阅感兴趣的事件；服务器端为每个客户端分配一个会话 ID                作为标记，事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到订阅者的事件队列里。
客户端 JavaScript 库
pushlet 提供了基于 AJAX 的 JavaScript 库文件用于实现长轮询方式的“服务器推”；还提供了基于 iframe 的                JavaScript 库文件用于实现流方式的“服务器推”。
JavaScript 库做了很多封装工作：

• 定义客户端的通信状态：STATE_ERROR、STATE_ABORT、STATE_NULL、STATE_READY、STATE_JOINED、STATE_LISTENING；
• 保存服务器分配的会话 ID，在建立连接之后的每次请求中会附上会话 ID 表明身份；
• 提供了 join()、leave()、subscribe()、                    unsubsribe()、listen() 等 API 供页面调用；
• 提供了处理响应的 JavaScript 函数接口                    onData()、onEvent()…

网页可以很方便地使用这两个 JavaScript 库文件封装的 API 与服务器进行通信。
客户端与服务器端通信信息格式
pushlet 定义了一套客户与服务器通信的信息格式，使用 XML                格式。定义了客户端发送请求的类型：join、leave、subscribe、unsubscribe、listen、refresh；以及响应的事件类型：data、join_ack、listen_ack、refresh、heartbeat、error、abort、subscribe_ack、unsubscribe_ack。
服务器端事件队列管理
pushlet 在服务器端使用 Java Servlet 实现，其数据结构的设计框架仍可适用于 PHP、C 编写的后台客户端。
Pushlet                支持客户端自己选择使用流、拉（长轮询）、轮询方式。服务器端根据客户选择的方式在读取事件队列（fetchEvents）时进行不同的处理。“轮询”模式下                fetchEvents()                会马上返回。”流“和”拉“模式使用阻塞的方式读事件，如果超时，会发给客户端发送一个没有新信息收到的“heartbeat“事件，如果是“拉”模式，会把“heartbeat”与“refresh”事件一起传给客户端，通知客户端重新发出请求、建立连接。
客户服务器之间的会话管理
服务端在客户端发送 join 请求时，会为客户端分配一个会话 ID， 并传给客户端，然后客户端就通过此会话 ID                标明身份发出 subscribe 和 listen                请求。服务器端会为每个会话维护一个订阅的主题集合、事件队列。
服务器端的事件源会把新产生的事件以多播的方式发送到每个会话（即订阅者）的事件队列里。