小结: 客户端和浏览器"实时通信"

olddoor: 通过本文可了解客户端和浏览器"实时通信"的解决方案

1 定时轮询(拉取)

    1.1 定时轮询, 整个页面刷新(过时)

    1.2 基于js, 定时轮询(普通轮询)

    1.3 基于js, 长轮询等Comet类风格的请求.(客户端请求后服务器端有结果反馈, 没结果hold请求, 等有结果或超时再响应. 得到响应后客户端重新发起轮询请求.  此方式对比普通轮询,减少js请求服务器端的次数(减少创建连接的开销))

服务器端的早期实现方式可在servet中for循环等待有结果再response.

servet3.0开始 相关开发规范支持异步处理的特性. 对应服务器端可基于sevlet3的规范(服务器一侧接收请求的线程和处理请求的线程分开, 接收请求后容器线程处理其他请求, 原请求的连接不关闭, 待处理线程处理完毕后, 通过监听器等方式通过原未关闭的连接给与客户端响应.)

2 相互通信(推送, 如websocket为代表)

---

1 请求-响应的局限性

网络上的客户端-服务器通信在过去曾是一种请求-响应模型，要求客户端（比如 Web 浏览器）向服务器请求资源。服务器通过发送所请求的资源来响应客户端请求。如果资源不可用，或者客户端没有权限访问它，那么服务器会发送一条错误消息。在请求-响应架构中，未经请求, 服务器绝不能主动向客户端发送未经请求的消息。

2 浏览器和服务器实时通信的解决方案

浏览器需要和服务器保持实时通信效果实现的一些想法, 思路其实无非就是两种

1 客户端定时到服务器查询信息, 实现一种看起来是"服务器推送"的效果.

2 服务器和客户端实时通信, 双方能互相推送信息.

对应的技术实现上可能的方案有:

1 基于客户端Socket的技术(过时的解决方案, 代表方案Flash XMLSocket，Java Applet套接口，Activex包装的socket ) 

• 优点：原生socket的支持，和PC端和移动端的实现方式相似；
• 缺点：浏览器端需要装相应的插件；

2 传统的轮询方式: 利用js定时轮询服务器. 客户端每隔一段时间都会向服务器请求新数据. 要想取得数据，必须首先发送请求. 性能差.不推荐。

3 Comet技术 (可以理解为一种技术分类. 服务器在没有新数据的时候不再返回空响应，而是hold住连接. 

而且把连接保持到有服务器方有更新的时候或超时（设置）才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求的这类实现技术. 称为Comet技术)

本质是基于HTTP长连接定时"拉数据" 达到一个浏览器和服务器实时通信, 貌似"服务器推"的效果.

Comet是一种技术思路, 代表的实现方案有 长轮询和 基于 Iframe 及流（streaming）方式.

4 HTML5 标准的WebSocket 和Server-sent-events(SSE)

5 自建或者使用第三方云推送(本质和上述3种已发生改变, 我方已变成推送接收方)

本文不涉及App或者小程序之类的推送. 

3 轮询

不管服务端数据有无更新，客户端每隔定长时间请求拉取一次数据，可能有更新数据返回，也可能什么都没有。

这显然这不会是"实时通信"/"服务器推"效果可能的选择方案.

实现一般用AJAX 定时（可以使用JS的 setTimeout 函数）去服务器查询是否有新消息。这让用户感觉应用是实时的。实际上这会造成延时和性能问题，因为服务器每秒都要处理大量的连接请求，每次请求都会有 TCP 三次握手并附带 HTTP 的头信息。尽管现在很多应用仍在使用轮询，但这并不是理想的解决方案。

• 优点：服务端逻辑简单；
  
• 缺点：大多数请求是无效请求，在轮询很频繁的情况下对服务器的压力很大；
  

可能的实现代码, 利用XHR，通过setInterval定时发送请求，但会造成数据同步不及时及无效的请求，增加后端处理压力。

function ajax(data){
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('get', '/cgi-bin/xxx', true);
    xhr.onreadystatechange = function(){
        if (xhr.readyState == 4) {
            if (xhr.status == 200) {
                ......
            }
        }
    }
    xhr.send(data);
}
setTimeout(function(){ajax({"data":"hehe"});}, 2000);//每隔2秒请求一次

13

13

 

1

function ajax(data){

2

    var xhr = new XMLHttpRequest();

3

    xhr.open('get', '/cgi-bin/xxx', true);

4

    xhr.onreadystatechange = function(){

5

        if (xhr.readyState == 4) {

6

            if (xhr.status == 200) {

7

                ......

8

            }

9

        }

10

    }

11

    xhr.send(data);

12

}

13

setTimeout(function(){ajax({"data":"hehe"});}, 2000);//每隔2秒请求一次

4 comet 技术模型

Comet是技术实现的一个分类而已. 也可理解为客户端所需要的响应信息不再需要主动地去索取，而是在服务器端以事件（Event）的形式推至客户端的技术类别.

具体实现方式为长轮询和iframe流.

4.1 长轮询

长轮询是在Ajax传统轮询基础上做的一些改进，服务器在没有新数据的时候不再返回空响应，而是hold住连接. 

而且把连接保持到有服务器方有更新的时候或超时（设置）才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再次向服务器发送新的请求。 (这种实现思路,这类方案被成为Comet技术)

即长轮询的效果是让HTTP的连接保持，服务器端会阻塞请求，直到服务器端有一个事件触发或者到达超时。客户端在收到响应后再次发出请求，重新建立连接。

----------延伸--------------

前面提到长轮询如果当时服务端没有需要的相关数据，此时请求会hold住，直到服务端把相关数据准备好，或者等待一定时间直到此次请求超时，这里大家是否有疑问，为什么不是一直等待到服务端数据准备好再返回，这样也不需要再次发起下一次的长轮询，节省资源？

主要原因是网络传输层主要走的是tcp协议，tcp协议是可靠面向连接的协议，通过三次握手建立连接。但是所建立的连接是虚拟的，可能存在某段时间网络不通，或者服务端程序非正常关闭，亦或服务端机器非正常关机，面对这些情况客户端根本不知道服务端此时已经不能互通，还在傻傻的等服务端发数据过来，而这一等一般都是很长时间。当然tcp协议栈在实现上有保活计时器来保证的，但是等到保活计时器发现连接已经断开需要很长时间，如果没有专门配置过相关的tcp参数，一般需要2个小时，而且这些参数是机器操作系统层面，所以，以此方式来保活不太靠谱，故长轮询的实现上一般是需要设置超时时间的。

-----------------------------

如图4-1, 从浏览器的角度来看，长轮询的办法保持了有效的请求，又避免了大量无效请求，并且即时性更好，这是一种可行的方案。

• 优点：任意浏览器都可用；实时性好，无消息的情况下不会进行频繁的请求；
• 缺点：连接创建销毁操作还是比较频繁，服务器维持着连接比较消耗资源；

在长轮询方式下，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。

4.1.1 短轮询和长轮询的区别

短轮询中服务器对请求立即响应，而长轮询中服务器等待新的数据到来才响应，因此实现了服务器向页面推送实时，并减少了页面的请求次数。

普通Ajax轮询与基于Ajax的长轮询原理对比： 图4-2

4.1.2 长轮询的编码实现

可能的实现代码:

JS客户端

function longPoll(data, cbk){
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    var url = '/cgi-bin/xxx';
    xhr.onreadystatechange = function(){
        if (xhr.readyState == 4) {//XMLHttpRequest 的状态中4: 请求已完成，且响应已就绪
            if (xhr.status == 200) { //请求完毕后重新发起新的一次连接
                cbk(xhr.responseText);
                xhr.open('get', url, true);
                xhr.send(otherData);
            }
        }
    }
    xhr.open('get', url, true);
    xhr.send(data);
}

x

 

1

function longPoll(data, cbk){

2

    var xhr = new XMLHttpRequest();

3

    var url = '/cgi-bin/xxx';

4

    xhr.onreadystatechange = function(){

5

        if (xhr.readyState == 4) {//XMLHttpRequest 的状态中4: 请求已完成，且响应已就绪

6

            if (xhr.status == 200) { //请求完毕后重新发起新的一次连接

7

                cbk(xhr.responseText);

8

                xhr.open('get', url, true);

9

                xhr.send(otherData);

10

            }

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        }

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    }

13

    xhr.open('get', url, true);

14

    xhr.send(data);

15

}

注意:

无论是轮询还是Comet技术, 思路都是客户端频繁间隔的对服务器端发送请求数据达到"服务器推"的效果, 会在服务端和客户端都需要维持一个比较长时间的连接状态，这一点在客户端不算什么太大的负担，但是服务端是要同时对多个客户端服务的，按照经典 Request-Response 交互模型，每一个请求都占用一个 Web 线程不释放的话，Web 容器的线程则会很快消耗殆尽，而这些线程大部分时间处于空闲等待的状态。

Comet对比轮询只不过是在请求服务器的频率上会大幅降低而已. 

而服务器一方线程大部分时间处于空闲等待, 严重影响服务器性能(请求始终占用连接), 所以能够有异步处理的原因，希望 Web 线程不需要同步的、一对一的处理客户端请求，能做到一个 Web 线程处理多个客户端请求。

而服务器端能够异步处理请求的规范以及标准就是Servlet3.0规范引入的异步支持.

---------------延伸开始----------------------------

Servlet 3.0 作为 Java EE 6 规范体系中一员，随着 Java EE 6 规范一起发布。（Tomcat7提供了对Java EE6规范的支持。）

新特性部分列列举如下:

1 异步处理支持：有了该特性，Servlet 线程不再需要一直阻塞，直到业务处理完毕才能再输出响应，最后才结束该 Servlet 线程。在接收到请求之后，Servlet 线程可以将耗时的操作委派给另一个线程来完成，自己在不生成响应的情况下返回至容器。针对业务处理较耗时的情况，这将大大减少服务器资源的占用，并且提高并发处理速度。

2 新增的注解支持：该版本新增了若干注解，用于简化 Servlet、过滤器（Filter）和监听器（Listener）的声明，这使得 web.xml 部署描述文件从该版本开始不再是必选的了。

使用异步处理 Servlet 线程不再是一直处于阻塞状态以等待业务逻辑的处理，而是启动异步线程之后可以立即返回.

异步处理特性可以应用于 Servlet 和过滤器两种组件. 

1）对于使用传统的部署描述文件 (web.xml) 配置 Servlet 和过滤器的情况Servlet 3.0 为 和 标签增加了 子标签，该标签的默认取值为 false，要启用异步处理支持，则将其设为 true 即可。以 Servlet 为例

<servlet> 

    <servlet-name>DemoServlet</servlet-name> 

    <servlet-class>footmark.servlet.Demo Servlet</servlet-class> 

    <async-supported>true</async-supported> 

</servlet>

2) 使用注解方式: Servlet 3.0 提供的 @WebServlet 和 @WebFilter 进行 Servlet 或过滤器配置的情况，这两个注解都提供了 asyncSupported 属性，默认该属性的取值为 false，要启用异步处理支持，只需将该属性设置为 true 即可

@WebFilter 为例，其配置方式如下所示：

@WebFilter(urlPatterns = “/demo”,asyncSupported = true)

2、Servlet 3.0 还为异步处理提供了一个监听器，使用 AsyncListener 接口表示.

异步的拦截器:

            1）、原生API的AsyncListener (使用异步servlet的时候需要注册AsyncListener)

            2）、SpringMVC：实现AsyncHandlerInterceptor

---------------延伸结束----------------------------

服务器端

(1)服务端基于servlet(同步/异步)的实现

详见 Long Polling长轮询及例子详解 (名词解释, 例子服务端主要是基于servlet的实现)或者见(https://www.jianshu.com/p/d3f66b1eb748 和

https://www.jianshu.com/p/6e90c2f2e463  )

服务器端异步实现

需要做的是

保证web.xml中application的配置的版本是3.0

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
            http://java.sun.com/xml/ns/javaee
            http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
    version="3.0">

1

 

1

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"

2

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

3

            http://java.sun.com/xml/ns/javaee

4

            http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"

5

    version="3.0">

可以通过web.xml中的子元素<async-supported>true</async-supported>使得DispatcherServlet支持异步.此外的任何Filter参与异步语法处理必须配置为支持ASYNC分派器类型。这样可以确保Spring Framework提供的所有filter都能够异步分发.自从它们继承了OncePerRequestFilter之后.并且在runtime的时候会check filter是否需要被异步调用分发.

下面是web.xml的配置示例:

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="
            http://java.sun.com/xml/ns/javaee
            http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
    version="3.0">

    <filter>
        <filter-name>Spring OpenEntityManagerInViewFilter</filter-name>
        <filter-class>org.springframework.~.OpenEntityManagerInViewFilter</filter-class>
        <async-supported>true</async-supported>
    </filter>

    <filter-mapping>
        <filter-name>Spring OpenEntityManagerInViewFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
        <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
        <dispatcher>ASYNC</dispatcher>
    </filter-mapping>

</web-app>

1

21

 

1

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"

2

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

3

    xsi:schemaLocation="

4

            http://java.sun.com/xml/ns/javaee

5

            http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"

6

    version="3.0">

7

8

    <filter>

9

        <filter-name>Spring OpenEntityManagerInViewFilter</filter-name>

10

        <filter-class>org.springframework.~.OpenEntityManagerInViewFilter</filter-class>

11

        <async-supported>true</async-supported>

12

    </filter>

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    <filter-mapping>

15

        <filter-name>Spring OpenEntityManagerInViewFilter</filter-name>

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        <url-pattern>/*</url-pattern>

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        <dispatcher>REQUEST</dispatcher>

18

        <dispatcher>ASYNC</dispatcher>

19

    </filter-mapping>

20

21

</web-app>

如果使用Sevlet3,Java配置可以通过WebApplicationInitializer,你同样需要像在web.xml中一样,设置”asyncSupported”标签为ASYNC.为了简化这个配置,考虑继承AbstractDispatcherServletInitializer或者AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer。它们会自动设置这些选项,使它很容易注册过滤器实例。

在代码层面:

接受处理请求的servlet需要使用Servlet 3.0为异步处理提供了一个监听器，使用AsyncListener接口表示。此接口负责管理异步事件.

在Long Polling长轮询及例子详解例子中使用异步servlet处理请求, 就用到了AsyncListener

见代码片段

 asyncContext.addListener(new AsyncListener() { //这里为异步处理提供了一个监听器，使用AsyncListener接口表示。此接口负责管理异步事件
            @Override
            public void onComplete(AsyncEvent event) throws IOException {

            }

            //超时处理，注意asyncContext.complete();，表示请求处理完成
            @Override
            public void onTimeout(AsyncEvent event) throws IOException {
                AsyncContext asyncContext = event.getAsyncContext();
                asyncContext.complete();
            }

            @Override
            public void onError(AsyncEvent event) throws IOException {

            }

            @Override
            public void onStartAsync(AsyncEvent event) throws IOException {

            }
        });

23

23

 

1

 asyncContext.addListener(new AsyncListener() { //这里为异步处理提供了一个监听器，使用AsyncListener接口表示。此接口负责管理异步事件

2

            @Override

3

            public void onComplete(AsyncEvent event) throws IOException {

4

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            }

6

7

            //超时处理，注意asyncContext.complete();，表示请求处理完成

8

            @Override

9

            public void onTimeout(AsyncEvent event) throws IOException {

10

                AsyncContext asyncContext = event.getAsyncContext();

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                asyncContext.complete();

12

            }

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            @Override

15

            public void onError(AsyncEvent event) throws IOException {

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            }

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            @Override

20

            public void onStartAsync(AsyncEvent event) throws IOException {

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            }

23

        });

(2)服务器端基于SpringMVC实现(DeferredResult 或 Callable)

官方文档中说DeferredResult和Callable(java.util.concurrent.Callable 涉及java多线程知识))都是为了异步生成返回值提供基本的支持。简单来说就是一个请求进来，如果你使用了DeferredResult或者Callable，在没有得到返回数据之前，DispatcherServlet和所有Filter就会退出Servlet容器线程，但响应保持打开状态，一旦返回数据有了，这个DispatcherServlet就会被再次调用并且处理，以异步产生的方式，向请求端返回值。 

这么做的好处就是请求不会长时间占用服务连接池，提高服务器的吞吐量。

这其实也就是SpringMVC对于外部请求的异步处理(基本实现Servlet 3.0的异步处理规范).核心是为了提高减少http请求的连接的占用, 接受请求后快速释放,将业务逻辑交给其他线程处理. 业务逻辑处理完毕后重新拿到http请求连接, 由http连接返回给客户端. 达到异步的效果.  

Controller中构造Callable并将其作为返回值. 

详见:Spring基础学习-SpringMVC异步处理模式分析(DeferredResult/SseEmitter等） 

同时参考 https://blog.csdn.net/u012410733/article/details/52124333 

使用Callable大致流程说明

客户端请求服务后;

• SpringMVC调用Controller，Controller返回一个Callback对象
  
• SpringMVC调用ruquest.startAsync并且将Callback提交到TaskExecutor使用一个隔离的线程去进行执行
  
• DispatcherServlet以及Filters等从应用服务器线程中结束，但Response仍旧是打开状态，也就是说暂时还不返回给客户端
  
• TaskExecutor调用Callback返回一个结果，SpringMVC将请求发送给应用服务器继续处理
  
• DispatcherServlet再次被调用并且继续处理Callback返回的对象，根据Callable返回的结果。SpringMVC继续进行视图渲染流程等, 最终将其返回给客户端
  

简易流程参考如图4-1-2

DeferredResult

DeferredResult的处理过程与Callback类似，不一样的地方在于它的结果不是DeferredResult直接返回的，而是由其它线程通过同步的方式设置到该对象中。

它的执行过程如下所示：

DeferredResult的处理顺序与Callable十分相似,由应用程序多线程产生异步结果:

1. Controller返回一个DeferredResult对象,并且把它保存在内在队列当中或者可以访问它的列表中。
2. Spring MVC开始异步处理.
3. DispatcherServlet与所有的Filter的Servlet容器线程退出,但Response仍然开放。
4. application通过多线程返回DeferredResult中sets值.并且Spring MVC分发request给Servlet容器.
5. DispatcherServlet再次被调用并且继续异步的处理产生的结果.

为进一步在异步请求处理动机的背景,并且when或者why使用它请看this blog post series.

异步请求的异常处理 HTTP Streaming等略. 详见https://blog.csdn.net/u012410733/article/details/52124333 (推荐)

SpringMVC的配置

Spring MVC提供Java Config与MVC namespace作为选择用来配置处理异步request.WebMvcConfigurer可以通过configureAsyncSupport来进行配置,而xml可以通过子元素来进行配置.

如果你不想依赖Servlet容器(e.g. Tomcat是10)配置的值,允许你配置异步请求默认的timeout值。你可以配置AsyncTaskExecutor用来包含Callable实例作为controller方法的返回值.强烈建议配置这个属性,因为在默认情况下Spring MVC使用SimpleAsyncTaskExecutor。Spring MVC中Java配置与namespace允许你注册CallableProcessingInterceptor与DeferredResultProcessingInterceptor实例.

如果你想覆盖DeferredResult的默认过期时间,你可以选择使用合适的构造器.同样的,对于Callable,你可以通过WebAsyncTask来包装它并且使用相应的构造器来定制化过期时间.WebAsyncTask的构造器同样允许你提供一个AsyncTaskExecutor.

原文地址:spring-framework-reference-4.2.6.RELEASE

4.2 iframe流(永久帧)

iframe方式是在页面中插入一个隐藏的iframe，利用其src属性在服务器和客户端之间创建一条长连接，服务器向iframe传输数据（通常是HTML，内有负责插入信息的javascript），来实时更新页面.

 function foreverFrame(url,callback){
      var iframe = body.appendChild(document.createElement("iframe"));
      iframe.style.display="none";
      iframe.src=url+"?callback=parent.foreverFrame.callback";
      this.callback = callback;
    }

6

6

 

1

 function foreverFrame(url,callback){

2

      var iframe = body.appendChild(document.createElement("iframe"));

3

      iframe.style.display="none";

4

      iframe.src=url+"?callback=parent.foreverFrame.callback";

5

      this.callback = callback;

6

    }

只不过这里涉及父子iframe之间的通信，要注意跨域问题。关于iframe跨域问题，隔壁团队有个不错的实现方案。 见http://www.alloyteam.com/2013/11/the-second-version-universal-solution-iframe-cross-domain-communication/ 

然后服务器就发送一堆消息到iframe中

<script>
parent.foreverFrame.callback('hello world!');
</script>
<script>
parent.foreverFrame.callback('hello Mars!');
</script>

6

6

 

1

<script>

2

parent.foreverFrame.callback('hello world!');

3

</script>

4

<script>

5

parent.foreverFrame.callback('hello Mars!');

6

</script>

4.3 流(xhr流)

具体解决方案有XHR 流（xhr-multipart）、htmlfile

xhr流(XMLHttpRequest Streaming)也是通过标准的XMLHttpRequest对象获得的，但是需要在readyState为3的时候去访问数据，这样就不必等待连接关闭之后再操作数据。

参考代码

function xhrStreaming(url, callback) {
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open('post', url, true);
    //保存上次返回的文档位置
    var lastSize;
    xhr.onreadystatechange = function() {
        var newResponseText = "";
        if (xhr.readyState > 2) { 
            newResponseText = xhr.responseText.slice(lastSize);
            lastSize = xhr.responseText.length;
            callback(newResponseText);
        }
        if (xhr.readyState == 4) {
            xhrStreaming(url, callback);
        }
    }
    xhr.send(null);
}

18

18

 

1

function xhrStreaming(url, callback) {

2

    var xhr = new XMLHttpRequest();

3

    xhr.open('post', url, true);

4

    //保存上次返回的文档位置

5

    var lastSize;

6

    xhr.onreadystatechange = function() {

7

        var newResponseText = "";

8

        if (xhr.readyState > 2) { 

9

            newResponseText = xhr.responseText.slice(lastSize);

10

            lastSize = xhr.responseText.length;

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            callback(newResponseText);

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        }

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        if (xhr.readyState == 4) {

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            xhrStreaming(url, callback);

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        }

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    }

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    xhr.send(null);

18

}

其实跟永久帧的方法也类似，只不过是把iframe获取内容的方式改成了ajax，然后在xhr内部处理增量逻辑、回调和重发。

这里需要注意的是链接时间需要有超时限制，否则内存性能会受到影响，另外单个请求返回数据需要限定长度，不能无限增大。

注意:

不管是长轮询还是流，请求都需要在服务器上存在一段较长时间，因此Comet被称为"基于HTTP长连接的服务器推技术"。这打破了每个请求一个线程的模型。这个模型显然对Comet不适用。所以服务端这边Java对此提出了非阻塞IO（non-blocking IO）解决方案, Java 通过它的NIO库提供非阻塞IO处理Comet。

Tomcat配置server.xml, 即启用异步版本的IO连接器

protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

1

1

 

1

protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

后台请求处理以servlet为例, 通过 servlet 实现 CometProcessor 接口。这个接口要求实现 event() 方法，在配置的 Http11NioProtocol 调用 event() 方法来处理请求，而不是 doGet 或 doPost。

服务器端代码实现略.

可参考[小结]Java - 长轮询(long polling)实现 或者 https://blog.csdn.net/weixin_33851177/article/details/87240994 

5 WebSocket 

WebSocket是html5规范新引入的功能，是基于 TCP 的双向的、全双工的 socket 连接。(是独立的、创建在 TCP 上的协议。).

WebSocket用于解决浏览器与后台服务器双向通讯的问题，使用WebSocket技术，后台可以随时向前端推送消息，以保证前后台状态统一，在传统的无状态HTTP协议中，这是“无法做到”的。在WebSocke推出以前，服务端向客户端推送消息的方式都以曲线救国的轮询方式( Comet 或轮询)为主。

WebSocket不属于http无状态协议，协议名为”ws”，这意味着一个websocket连接地址会是这样的写法：ws://twaver.com:8080/webSocketServer。ws不是http，所以传统的web服务器不一定支持，需要服务器与浏览器同时支持， WebSocket才能正常运行，目前的支持还不普遍，需要特别的web服务器和现代的浏览器。

现在我们来看一下都有哪些浏览器支持 WebSocket：

Chrome >= 4

Safari >= 5

iOS >= 4.2

Firefox >= 4*

Opera >= 11*

检测浏览器是否支持 WebSocket 也非常简单、直接：

var supported = ("WebSocket" in window);
if (supported) alert("WebSockets are supported");

2

2

 

1

var supported = ("WebSocket" in window);

2

if (supported) alert("WebSockets are supported");

Websocket 通过 HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手。为了创建Websocket连接，需要通过浏览器发出请求，之后服务器进行回应，这个过程通常称为“握手”（handshaking）。

利用HTTP完成握手有几个好处。首先，让WebSockets与现有HTTP基础设施兼容：WebSocket服务器可以运行在80和443 端口上，这通常是对客户端唯一开放的端口。其次，让我们可以重用并扩展HTTP的Upgrade流，为其添加自定义的WebSocket首部，以完成协商。

5.1 WebSocket API

浏览器提供的WebSocket API很简单，使用时无需关心连接管理和消息处理等底层细节，只需要发起连接，绑定相应的事件回调即可。

var connection = new WebSocket('ws://localhost:8080');
// When the connection is open, send some data to the server connection.onopen = function () { connection.send('Ping'); // Send the message 'Ping' to the server }; // Log errors connection.onerror = function (error) { console.log('WebSocket Error ' + error); }; // Log messages from the server connection.onmessage = function (e) { console.log('Server: ' + e.data); };

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var connection = new WebSocket('ws://localhost:8080');

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// When the connection is open, send some data to the server connection.onopen = function () { connection.send('Ping'); // Send the message 'Ping' to the server }; // Log errors connection.onerror = function (error) { console.log('WebSocket Error ' + error); }; // Log messages from the server connection.onmessage = function (e) { console.log('Server: ' + e.data); };

WebSocket资源URL采用了自定议模式，没有使用http是为了在非http协议场景下也能使用，wss表示使用加密信道通信(TCP + TLS)，支持接收和发送文本和二进制数据。

请求头信息

Connection:Upgrade Sec-WebSocket-Key:eDCPPyPQZq7PiwRcx8SPog== Sec-WebSocket-Version:13 Upgrade:websocket

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Connection:Upgrade Sec-WebSocket-Key:eDCPPyPQZq7PiwRcx8SPog== Sec-WebSocket-Version:13 Upgrade:websocket

响应头信息

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade:websocket
Connection:upgrade
Sec-WebSocket-Accept:QJsTRym36zHnArQ7FCmSdPhuK78=

// Connection:upgrade 升级被服务器同意
// Upgrade:websocket 指示客户端升级到websocket
// Sec-WebSocket-Accept：参考上面请求的Sec-WebSocket-Key的注释

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HTTP/1.1 101 Switching Protocols

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Upgrade:websocket

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Connection:upgrade

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Sec-WebSocket-Accept:QJsTRym36zHnArQ7FCmSdPhuK78=

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// Connection:upgrade 升级被服务器同意

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// Upgrade:websocket 指示客户端升级到websocket

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// Sec-WebSocket-Accept：参考上面请求的Sec-WebSocket-Key的注释

最后，前述握手完成后，如果握手成功，该连接就可以用作双向通信信道交换WebSocket消息。到此，客户端与服务器之间不会再发生HTTP通信，一切由WebSocket 协议接管。

使用场景

适合于对数据的实时性要求比较强的场景，如通信、股票、Feed、直播、共享桌面，特别适合于客户端与服务频繁交互的情况下，如实时共享、多人协作等平台。

优点

• 真正的全双工通信
  
• 支持跨域设置(Access-Control-Allow-Origin)
  

缺点

• 采用新的协议，后端需要单独实现
  
• 客户端并不是所有浏览器都支持
  
• 代理服务器会有不支持websocket的情况
  
• 无超时处理
  
• 更耗电及占用资源
  

TIP 代理、很多现有的HTTP中间设备可能不理解新的WebSocket协议，而这可能导致各种问题，使用时需要注意，可以使借助TLS，通过建立一条端到端的加密信道，可以让WebSocket通信绕过所有中间代理。

5.2 WebSocket在Java中

JavaEE 7的JSR-356：Java API for WebSocket，已经对WebSocket做了支持。不少Web容器，如Tomcat、Jetty等都支持WebSocket。Tomcat从7.0.27开始支持WebSocket，从7.0.47开始支持JSR-356。

待续

6 SSE

待续

参考

http://www.infotech.vip/web-socket.html 推荐 或者见WEB服务端推送技术发展总结Websocket | InfoTech

https://blog.csdn.net/qq_33535433/article/details/77340667

http://www.cnblogs.com/mysic/p/5235165.html

https://www.infoq.cn/article/JavaScript-Web

https://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-http-server-push-with-websocket-sse/index.html

https://blog.csdn.net/u010297957/article/details/60878821