使用 .NET 实现 Ajax 长连接 (Part 1 Comet Web Service)

Ajax的长连接，或者有些人所说的Comet，就是指以XMLHttpRequest的方式连接服务器，连接后服务器并非即时写入相应并返回。服务器会保持连接并等待一个需要通知客户端的事件，该事件发生后马上将数据写入响应，这时候客户端就以相当“实时”的方式接收到事件通知。具体的通信模型，请参考这篇文章：《Comet：基于 HTTP 长连接的“服务器推”技术》，里面已经说得非常详细了，我就不再复述了。

我们接着开始讨论如何使用.NET实现这个模型。首先我们能想到的是，我们需要一个Web Service，可以是ASP.NET Web Service，也可以是WCF Web Service，ASP.NET AJAX Library两者都支持。在这里，为了简单起见，就选择大家更熟悉的ASP.NET Web Service举例。然后，我们写下以下两个函数签名：

public void Send(Message message);
public Message Wait();

其中，Send函数用来发送一个Message对象，而Wait函数用来等待一个Message对象。然后，让我们来讨论一些细节问题。

无事件导致超时

首先，长期保持连接时不行的。对于服务器和客户端来说，这不是个问题，但我们永远都要记住中间可能存在各式各样配置怪异的网关和代理，它们上面可能有各式各样的超时规则，因此Comet最好设计为定期重连。一般情况下，如果30秒没有任何事件发生，服务器端就应该通知客户端确实没有事件发生，结束掉本次请求，然后重新开始一次新的请求以便继续等待。

那么上述函数签名可否用来返回一个无事件的消息呢？这是显然可以的，我们可以选择返回null表示无事件，或者返回一个EmptyMessage常量，这视乎我们使用class还是struct来定义Message。（甚至，我们还可以做一个名为NoMessageMessage的Message派生类来做这个事情。）

定义发送目标

上述函数签名确实能用来收发消息，但是没指名发给谁。可能有人会说，发送给谁可以在Message类里面通过一个属性来定义啊。但是Wait()方法没有说明接受方是谁，服务器端依然不知道哪些消息应该让你接收。

因此，我们引入Channel的概念，Channel使用其名称来标识，相同名称的就必然是同一个Channel。在发送与接受时，通过名称指定要发送到哪个Channel，这样问题就解决了。此时，函数签名修改如下：

public void Send(string channelName, Message message);
public Message Wait(string channelName);

可靠的消息队列

想象一个可能发生的情况，服务器端向你发送一个消息，你没有成功接收，但是服务器端认为发送了就成功了，消息从队列删除了，然后这个消息就永久丢失掉了。可能有人会强调TCP多么可靠，服务器端发送的消息如果在TCP的层面发生问题了，肯定会引发Socket级别的Exception，这个Exception冒泡上来，服务器端就能截获，从而得知发送失败，然后先不删除队首消息。可是别忘了，中间是可能存在代理的，如果代理成功把消息收回去了，可是代理发送到客户端这一步失败了，服务器端就不一定会发生异常了。

因此，我们需要制定一种策略，来确保下行消息总能发送到客户端。在这里，我们选择了引入逐个ACK的机制，来确认消息的接收。也就是说，服务器端发送给客户端的消息带有一个序号，在客户端收到消息后就将该序号发回给服务器端，已确认它受到了该消息。这时候，函数签名更改如下：

public int Send(string channelName, Message message);
public Message Wait(string channelName, int sequence);

我们使用Wait()接收到的Message中，应该有一个Sequence的属性，标记它的序号。然后，再我们执行下一次Wait()时就将该序号加1的值通过sequence参数传递回去，让服务器知道我们期望下一条消息的编号是这个。例如我们收到Message，其Sequence属性为836，那么下一次调用Wait()的时候就传给服务器837。服务器端此时应该保留了编号为836的Message在对首，如果客户端继续请求836号消息，证明它上次没收到，这次仍然发送836号消息给它；如果客户端请求837号消息，证明它成功收到836号消息的，这次就发送837号消息给它。

如果都不是，那该怎么办？那意味着，这是一个错误的请求，甚至可能是攻击请求，因为正常情况下不应该出现这样的请求的，服务器端可以考虑抛个无关紧要的Exception（不要告诉攻击者你知道他在攻击了），甚至直接给个400 （bad request）的响应代号。

与Wait()类似的，Send()也可以加入ACK机制，只需要将返回类型从void改为int就可以了，这个值就专门用于传递消息编号，实现方式和Wait()是一样的，不过Send()是由客户端保存待发送消息的队列。

小结

到此为止。我们的Web Service就写好了。这就写好了？只有签名没有函数体？是的，复杂的工作留给model去做，Web Service在这里只是相当于一个view，用于将model的接口暴露出来。

在下一次的文章中，我们将开始讨论如何实现服务器端的消息传递机制。如果你对本文章系列感兴趣的话，欢迎订阅我的blog：

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