使用Java实现Comet风格的Web应用
使用Java 实现Comet 风格的Web 应用
实现Servlet 3.0 规范
Michael Galpin, 软件架构师, eBay
简介： 探索Comet 开发的不同实现。看看Jetty 和Tomcat 之类的流行Java™Web 服务器如何支持Comet 应用程序，并了解如何为不同的服务器编程。最后，了解Java 中有关Comet 的标准化建议，这些建议是即将到来的Servlet 3.0 和JavaEE 6 规范的一部分。
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发布日期：2009 年7 月22 日
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在本文中，我将展示如何使用各种不同的Java 技术构建一些简单的Comet 风格的Web 应用程序。读者对Java servlet、Ajax 和JavaScript 应该有一定的了解。我们将考察Tomcat 和Jetty 中一些支持Comet 的特性，因此需要使用这两个产品的最新版本。本文使用Tomcat 6.0.14 和Jetty 6.1.14。另外还需要一个支持Java 5 或更高版本的JDK。本文使用JDK 1.5.0-16。此外还需要看看Jetty 7 的预发布版，因为它实现了Servlet 3.0 规范，我们将在本文中研究该规范。请参阅 参考资料，找到下载链接。
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理解Comet
您可能已经听说过Comet，因为它最近受到了一定的关注。Comet 有时也称反向Ajax 或服务器端推技术（server-side push）。其思想很简单：将数据直接从服务器推到浏览器，而不必等到浏览器请求数据。听起来简单，但是如果熟悉Web 应用程序，尤其是HTTP 协议，那么您就会知道，这绝不简单。实现Comet 风格的Web 应用程序，同时保证在浏览器和服务器上的可伸缩性，这只是在最近几年才成为可能。在本文的后面，我们将看看一些流行的Java Web 服务器如何支持可伸缩的Comet 架构，但首先我们来看看为什么要创建Comet 应用程序，以及用于实现它们的常见设计模式。
使用Comet 的动机
HTTP 协议的成功毋庸置疑。它是Internet 上大部分信息交换的基础。然而，它也有一些局限性。特别是，它是无状态、单向的协议。请求被发送到Web 服务器，服务器处理请求并发回一个响应 — 仅此而已。请求必须由客户机发出，而服务器则只能在对请求的响应中发送数据。这至少会影响很多类型的Web 应用程序的实用性。典型的例子就是聊天程序。另外还有一些例子，例如比赛的比分、股票行情或电子邮件程序。
HTTP 的这些局限性也是它取得一定成功的原因。请求/响应周期使它成为了经典的模型，即每个连接使用一个线程。只要能够快速为请求提供服务，这种方法就有巨大的可伸缩性。每秒钟可以处理大量的请求，只需使用少量的服务器就可以处理很大数量的用户。对于很多经典的Web 应用程序，例如内容管理系统、搜索应用程序和电子商务站点等等而言，这非常适合。在以上任何一种Web 应用程序中，服务器提供用户请求的数据，然后关闭连接，并释放那个线程，使之可以为其他请求服务。如果提供初始数据之后仍可能存在交互，那么将连接保持为打开状态，因此线程就不能释放出来，服务器也就不能为很多用户服务。
但是，如果想在对请求做出响应并发送初始数据之后，仍然保持与用户的交互呢？在Web 早期，这一点常使用meta 刷新实现。这将自动指示浏览器在指定秒数之后重新装载页面，从而支持简陋的轮询（polling）。这不仅是一种糟糕的用户体验，而且通常效率非常低下。如果没有新的数据要显示在页面上呢？这时不得不重新呈现同样的页面。如果对页面的更改很少，并且页面的大部分没有变化呢？同样，不管是否有必要，都得重新请求和获取页面上的一切内容。
Ajax 的发明和流行改变了上述状况。现在，服务器可以异步通信，因此不必重新请求整个页面。现在可以进行增量式的更新。只需使用XMLHttpRequest 轮询服务器。这项技术通常被称作Comet。这项技术存在一些变体，每种变体具有不同的性能和可伸缩性。我们来看看这些不同风格的Comet。
Comet 风格
Ajax 的出现使Comet 成为可能。HTTP 的单向性质可以有效地加以规避。实际上有一些不同的方法可以绕过这一点。您可能已经猜到，支持Comet 的最容易的方式是轮询（poll）。使用XMLHttpRequest 向服务器发出调用，返回后，等待一段固定的时间（通常使用JavaScript 的setTimeout 函数），然后再次调用。这是一项非常常见的技术。例如，大多数webmail 应用程序就是通过这种技术在电子邮件到达时显示电子邮件的。
这项技术有优点也有缺点。在这种情况下，您期望快速返回响应，就像任何其他Ajax 请求一样。在请求之间必须有一段暂停。否则，连续不断的请求会冲垮服务器，并且这种情况下显然不具有可伸缩性。这段暂停使应用程序产生一个延时。暂停的时间越长，服务器上的新数据就需要越多的时间才能到达客户机。如果缩短暂停时间，又将重新面临冲垮服务器的风险。但是另一方面，这显然是最简单的实现Comet 的方式。
现在应该指出，很多人认为轮询并不属于Comet。相反，他们认为Comet 是对轮询的局限性的一个解决方案。最常见的 “真正的”Comet 技术是轮询的一种变体，即长轮询（long polling）。轮询与长轮询之间的主要区别在于服务器花多长的时间作出响应。长轮询通常将连接保持一段较长的时间 — 通常是数秒钟，但是也可能是一分钟甚至更长。当服务器上发生某个事件时，响应被发送并随即关闭，轮询立即重新开始。
长轮询相对于一般轮询的优点在于，数据一旦可用，便立即从服务器发送到客户机。请求可能等待较长的时间，期间没有任何数据返回，但是一旦有了新的数据，它将立即被发送到客户机。因此没有延时。如果您使用过基于Web 的聊天程序，或者声称 “实时” 的任何程序，那么它很可能就是使用了这种技术。
长轮询有一种变体，这是第三种风格的Comet。这通常被称为流（streaming）。按照这种风格，服务器将数据推回客户机，但是不关闭连接。连接将一直保持开启，直到过期，并导致重新发出请求。XMLHttpRequest 规范表明，可以检查readyState 的值是否为3 或Receiving（而不是4 或Loaded），并获取正从服务器 “流出” 的数据。和长轮询一样，这种方式也没有延时。当服务器上的数据就绪时，该数据被发送到客户机。这种方式的另一个优点是可以大大减少发送到服务器的请求，从而避免了与设置服务器连接相关的开销和延时。不幸的是，XMLHttpRequest 在不同的浏览器中有很多不同的实现。这项技术只能在较新版本的Mozilla Firefox 中可靠地使用。对于Internet Explorer 或Safari，仍需使用长轮询。
至此，您可能会想，长轮询和流都有一个很大的问题。请求需要在服务器上存在一段较长的时间。这打破了每个请求使用一个线程的模型，因为用于一个请求的线程一直没有被释放。更糟糕的是，除非要发回数据，否则该线程一直处于空闲状态。这显然不具有可伸缩性。幸运的是，现代Java Web 服务器有很多方式可以解决这个问题。
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Java 中的Comet
现在有很多Web 服务器是用Java 构建的。一个原因是Java 有一个丰富的本地线程模型。因此实现典型的每个连接一个线程的模型便非常简单。该模型对于Comet 不大适用，但是，Java 对此同样有解决的办法。为了有效地处理Comet，需要非阻塞IO，Java 通过它的NIO 库提供非阻塞IO。两种最流行的开源服务器Apache Tomcat 和Jetty 都利用NIO 增加非阻塞IO，从而支持Comet。然而，这两种服务器中的实现却各不相同。我们来看看Tomcat 和Jetty 对Comet 的支持。
Tomcat 和Comet
对于Apache Tomcat，要使用Comet，主要需要做两件事。首先，需要对Tomcat 的配置文件server.xml 稍作修改。默认情况下启用的是更典型的同步IO 连接器。现在只需将它切换成异步版本，如清单1 所示。
清单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"/>
这使Tomcat 可以处理更多的并发连接，但需要说明的是，其中大多数连接有很多时间都处于空闲状态。利用这一点的最容易的方式是创建一个实现org.apache.catalina.CometProcessor 接口的servlet。这显然是Tomcat 特有的一个接口。清单2 显示了一个这样的例子。
清单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 ServletExcepti
补充：软件开发 , Java ,
