使用Java實現(xiàn)Comet風(fēng)格的Web應(yīng)用（一）開始
在本文中，我將展示如何使用各種不同的 Java 技術(shù)構(gòu)建一些簡單的 Comet 風(fēng)格的 Web 應(yīng)用程序。讀者對 Java Servlet、Ajax 和 JavaScript 應(yīng)該有一定的了解。我們將考察 Tomcat 和 Jetty 中一些支持 Comet 的特性，因此需要使用這兩個產(chǎn)品的最新版本。本文使用 Tomcat 6.0.14 和 Jetty 6.1.14.另外還需要一個支持 Java 5 或更高版本的 JDK.本文使用 JDK 1.5.0-16.此外還需要看看 Jetty 7 的預(yù)發(fā)布版，因為它實現(xiàn)了 Servlet 3.0 規(guī)范，我們將在本文中研究該規(guī)范。
理解 Comet
您可能已經(jīng)聽說過 Comet，因為它最近受到了一定的關(guān)注。Comet 有時也稱反向 Ajax 或服務(wù)器端推技術(shù)（server-side push）。其思想很簡單：將數(shù)據(jù)直接從服務(wù)器推到瀏覽器，而不必等到瀏覽器請求數(shù)據(jù)。聽起來簡單，但是如果熟悉 Web 應(yīng)用程序，尤其是 HTTP 協(xié)議，那么您就會知道，這絕不簡單。實現(xiàn) Comet 風(fēng)格的 Web 應(yīng)用程序，同時保證在瀏覽器和服務(wù)器上的可伸縮性，這只是在最近幾年才成為可能。在本文的后面，我們將看看一些流行的 Java Web 服務(wù)器如何支持可伸縮的 Comet 架構(gòu)，但首先我們來看看為什么要創(chuàng)建 Comet 應(yīng)用程序，以及用于實現(xiàn)它們的常見設(shè)計模式。
使用 Comet 的動機
HTTP 協(xié)議的成功毋庸置疑。它是 Internet 上大部分信息交換的基礎(chǔ)。然而，它也有一些局限性。特別是，它是無狀態(tài)、單向的協(xié)議。請求被發(fā)送到 Web 服務(wù)器，服務(wù)器處理請求并發(fā)回一個響應(yīng) — 僅此而已。請求必須由客戶機發(fā)出，而服務(wù)器則只能在對請求的響應(yīng)中發(fā)送數(shù)據(jù)。這至少會影響很多類型的 Web 應(yīng)用程序的實用性。典型的例子就是聊天程序。另外還有一些例子，例如比賽的比分、股票行情或電子郵件程序。
HTTP 的這些局限性也是它取得一定成功的原因。請求/響應(yīng)周期使它成為了經(jīng)典的模型，即每個連接使用一個線程。只要能夠快速為請求提供服務(wù)，這種方法就有巨大的可伸縮性。每秒鐘可以處理大量的請求，只需使用少量的服務(wù)器就可以處理很大數(shù)量的用戶。對于很多經(jīng)典的 Web 應(yīng)用程序，例如內(nèi)容管理系統(tǒng)、搜索應(yīng)用程序和電子商務(wù)站點等等而言，這非常適合。在以上任何一種 Web 應(yīng)用程序中，服務(wù)器提供用戶請求的數(shù)據(jù)，然后關(guān)閉連接，并釋放那個線程，使之可以為其他請求服務(wù)。如果提供初始數(shù)據(jù)之后仍可能存在交互，那么將連接保持為打開狀態(tài)，因此線程就不能釋放出來，服務(wù)器也就不能為很多用戶服務(wù)。
但是，如果想在對請求做出響應(yīng)并發(fā)送初始數(shù)據(jù)之后，仍然保持與用戶的交互呢？在 Web 早期，這一點常使用 meta 刷新實現(xiàn)。這將自動指示瀏覽器在指定秒數(shù)之后重新裝載頁面，從而支持簡陋的輪詢（polling）。這不僅是一種糟糕的用戶體驗，而且通常效率非常低下。如果沒有新的數(shù)據(jù)要顯示在頁面上呢？這時不得不重新呈現(xiàn)同樣的頁面。如果對頁面的更改很少，并且頁面的大部分沒有變化呢？同樣，不管是否有必要，都得重新請求和獲取頁面上的一切內(nèi)容。
Ajax 的發(fā)明和流行改變了上述狀況?，F(xiàn)在，服務(wù)器可以異步通信，因此不必重新請求整個頁面?，F(xiàn)在可以進行增量式的更新。只需使用 XMLHttpRequest 輪詢服務(wù)器。這項技術(shù)通常被稱作 Comet.這項技術(shù)存在一些變體，每種變體具有不同的性能和可伸縮性。我們來看看這些不同風(fēng)格的 Comet.
Comet 風(fēng)格
Ajax 的出現(xiàn)使 Comet 成為可能。HTTP 的單向性質(zhì)可以有效地加以規(guī)避。實際上有一些不同的方法可以繞過這一點。您可能已經(jīng)猜到，支持 Comet 的最容易的方式是輪詢（poll）。使用 XMLHttpRequest 向服務(wù)器發(fā)出調(diào)用，返回后，等待一段固定的時間（通常使用 JavaScript 的 setTimeout 函數(shù)），然后再次調(diào)用。這是一項非常常見的技術(shù)。例如，大多數(shù) webmail 應(yīng)用程序就是通過這種技術(shù)在電子郵件到達時顯示電子郵件的。
這項技術(shù)有優(yōu)點也有缺點。在這種情況下，您期望快速返回響應(yīng)，就像任何其他 Ajax 請求一樣。在請求之間必須有一段暫停。否則，連續(xù)不斷的請求會沖垮服務(wù)器，并且這種情況下顯然不具有可伸縮性。這段暫停使應(yīng)用程序產(chǎn)生一個延時。暫停的時間越長，服務(wù)器上的新數(shù)據(jù)就需要越多的時間才能到達客戶機。如果縮短暫停時間，又將重新面臨沖垮服務(wù)器的風(fēng)險。但是另一方面，這顯然是最簡單的實現(xiàn) Comet 的方式。
現(xiàn)在應(yīng)該指出，很多人認為輪詢并不屬于 Comet.相反，他們認為 Comet 是對輪詢的局限性的一個解決方案。最常見的 “真正的” Comet 技術(shù)是輪詢的一種變體，即長輪詢（long polling）。輪詢與長輪詢之間的主要區(qū)別在于服務(wù)器花多長的時間作出響應(yīng)。長輪詢通常將連接保持一段較長的時間 — 通常是數(shù)秒鐘，但是也可能是一分鐘甚至更長。當(dāng)服務(wù)器上發(fā)生某個事件時，響應(yīng)被發(fā)送并隨即關(guān)閉，輪詢立即重新開始。
長輪詢相對于一般輪詢的優(yōu)點在于，數(shù)據(jù)一旦可用，便立即從服務(wù)器發(fā)送到客戶機。請求可能等待較長的時間，期間沒有任何數(shù)據(jù)返回，但是一旦有了新的數(shù)據(jù)，它將立即被發(fā)送到客戶機。因此沒有延時。如果您使用過基于 Web 的聊天程序，或者聲稱 “實時” 的任何程序，那么它很可能就是使用了這種技術(shù)。
長輪詢有一種變體，這是第三種風(fēng)格的 Comet.這通常被稱為流（streaming）。按照這種風(fēng)格，服務(wù)器將數(shù)據(jù)推回客戶機，但是不關(guān)閉連接。連接將一直保持開啟，直到過期，并導(dǎo)致重新發(fā)出請求。XMLHttpRequest 規(guī)范表明，可以檢查 readyState 的值是否為 3 或 Receiving（而不是 4 或 Loaded），并獲取正從服務(wù)器 “流出” 的數(shù)據(jù)。和長輪詢一樣，這種方式也沒有延時。當(dāng)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)就緒時，該數(shù)據(jù)被發(fā)送到客戶機。這種方式的另一個優(yōu)點是可以大大減少發(fā)送到服務(wù)器的請求，從而避免了與設(shè)置服務(wù)器連接相關(guān)的開銷和延時。不幸的是，XMLHttpRequest 在不同的瀏覽器中有很多不同的實現(xiàn)。這項技術(shù)只能在較新版本的 Mozilla Firefox 中可靠地使用。對于 Internet Explorer 或 Safari，仍需使用長輪詢。
至此，您可能會想，長輪詢和流都有一個很大的問題。請求需要在服務(wù)器上存在一段較長的時間。這打破了每個請求使用一個線程的模型，因為用于一個請求的線程一直沒有被釋放。更糟糕的是，除非要發(fā)回數(shù)據(jù)，否則該線程一直處于空閑狀態(tài)。這顯然不具有可伸縮性。幸運的是，現(xiàn)代 Java Web 服務(wù)器有很多方式可以解決這個問題。
Java 中的 Comet
現(xiàn)在有很多 Web 服務(wù)器是用 Java 構(gòu)建的。一個原因是 Java 有一個豐富的本地線程模型。因此實現(xiàn)典型的每個連接一個線程的模型便非常簡單。該模型對于 Comet 不大適用，但是，Java 對此同樣有解決的辦法。為了有效地處理 Comet，需要非阻塞 IO，Java 通過它的 NIO 庫提供非阻塞 IO.兩種最流行的開源服務(wù)器 Apache Tomcat 和 Jetty 都利用 NIO 增加非阻塞 IO，從而支持 Comet.然而，這兩種服務(wù)器中的實現(xiàn)卻各不相同。我們來看看 Tomcat 和 Jetty 對 Comet 的支持。
Tomcat 和 Comet
對于 Apache Tomcat，要使用 Comet，主要需要做兩件事。首先，需要對 Tomcat 的配置文件 server.XML 稍作修改。默認情況下啟用的是更典型的同步 IO 連接器?，F(xiàn)在只需將它切換成異步版本，如清單 1 所示。
清單 1. 修改 Tomcat 的 server.xml
<!-- This is the usual Connector, comment it out and add the NIO one -->
<!-- Connector URIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8084"
protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/ -->
<Connector connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="org.apache.
coyote.http11.Http11NioProtocol" redirectPort="8443"/>
Servlet.這顯然是 Tomcat 特有的一個接口。清單 2 顯示了一個這樣的例子。
清單 2. Tomcat Comet servlet
public class TomcatWeatherServlet extends HttpServlet implements CometProcessor {
private MessageSender messageSender = null;
private static final Integer TIMEOUT = 60 * 1000;
@Override
public void destroy() {
messageSender.stop();
messageSender = null;
}
@Override
public void init() throws ServletException {
messageSender = new MessageSender();
Thread messageSenderThread =
new Thread(messageSender, "MessageSender[" + getServletContext()
.getContextPath() + "]");
messageSenderThread.setDaemon(true);
messageSenderThread.start();
}
public void event(final CometEvent event) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest request = event.getHttpServletRequest();
HttpServletResponse response = event.getHttpServletResponse();
if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.BEGIN) {
request.setAttribute("org.apache.tomcat.comet.timeout", TIMEOUT);
log("Begin for session: " + request.getSession(true).getId());
messageSender.setConnection(response);
Weatherman weatherman = new Weatherman(95118, 32408);
new Thread(weatherman).start();
} else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.ERROR) {
log("Error for session: " + request.getSession(true).getId());
event.close();
} else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.END) {
log("End for session: " + request.getSession(true).getId());
event.close();
} else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.READ) {
throw new UnsupportedOperationException("This servlet does not accept
data");
}
}
}
本篇文章來源于：開發(fā)學(xué)院
http://edu.codepub.com 原文鏈接：
http://edu.codepub.com/2010/0225/20553.php
