常见的消息推送分析及websocket介绍(一)

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本文详细介绍了五种常见的WEB端消息推送方案，包括轮询、长轮询、基于iframe方式的长连接、基于插件的socket方式及WebSocket，对比了它们的优缺点，并重点讲解了WebSocket的客户端和服务端实现。

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常见的WEB端消息推送方案及其优劣

1.轮询（Polling）

常见的轮询方式就是使用AJAX 定时（可以使用JS的 setTimeout 函数）去服务器查询是否有新消息，从而进行增量式的更新。这种方式间隔多长时间再查询是个问题，因为性能和即时性是反比关系。间隔太短，海量的请求会拖垮服务器，间隔太长，服务器上的新数据就需要更长的时间才能到达客户端；

优点：使用方便，服务端逻辑编写简单；
缺点：轮询方式下不能做到完全的实时性且大量请求下服务器压力大，无效请求多，实际生产环境使用少，效率差，浪费带宽和服务器资源；

2.长轮询（Long-Polling）

长轮询就是在轮询的基础上添加响应机制，客户端向服务器发送AJAX请求，服务器接收到请求后保持连接，直到有新消息或超时（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；此种方式在网页版的微信中可见，其用两个请求来完成长轮询，一个用于25秒超时获取是否有新消息，当有新消息时会用另一个AJAX请求来获取具体数据，有较高的可用性；

优点：兼容所有浏览器，有消息响应机制，实时性好，按需请求服务器，减少无效请求；
缺点：长轮询方式下长时间保持与服务器连接比较消耗资源，而且连接的创建与销毁比较繁琐，浪费资源，而且返回数据顺序无保证，难于管理维护；

3.基于iframe方式的长连接

通过在 HTML 页面里嵌入一个隐蔵帧，然后将这个隐蔵帧的 src 属性设为对一个长连接的请求，服务器端并不返回直接显示在页面的数据，而是返回对客户端 Javascript 函数的调用，并将返回的数据作为客户端 JavaScript 函数的参数传递；客户端浏览器的 Javascript 引擎在收到服务器返回的 JavaScript 调用时就会去执行代码。

优点：每次数据传送不会关闭连接，连接只会在通信出现错误时，或是连接重建时关闭，实时性好，不发无用请求，管理相对方便；
缺点：服务器维护一个长连接会增加开销，而且IE、Morzilla Firefox 下端的进度栏都会显示加载没有完成，在交互和兼容性上有待提升；

4.基于插件的socket方式

常见的有Flash XMLSocket、Java Applet套接口、Activex包装的socket；比如Flash XMLSocket是在HTML页面中嵌入一个使用了XMLSocket类的Falsh程序。JavaScript通过调用此Flash程序提供的套接口接口与服务端的套接口进行通信。JavaScript在收到服务器端以XML格式传送的信息控制HTML的Dom对象改变页面的内容显示。

优点：原生socket的支持，PC端和移动端的实现方式相似，实现真正的即时通信，而不是伪即时；
缺点：客户端需安装相应的插件；

5. WebSocket

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。依靠这种技术可以实现客户端和服务器端的长连接，双向实时通信；

优点：建立在 TCP 协议之上，没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信，服务器端的实现比较容易；使用ws或者wss协议的客户端socket，可以使用wss协议加密，安全性好；全双工双向通信，能够真正意义上实现即时消息处理，使用Web套接字操作，消除了开销，并大大降低了复杂性；
缺点：少部分浏览器不支持，浏览器支持的程度与方式有区别（可参考官网）；

WebSocket介绍及其使用案例

基于JavaEE的 WebSocket 使用介绍

JavaEE7 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；

1.WebSocket客户端

WebSocket允许通过JavaScript建立与远程服务器的连接，从而实现客户端与服务器间双向的通信。在WebSocket中有两个方法：

SEND() 向远程服务器发送数据。
CLOSE() 关闭WebSocket链接。

WebSocket同时还定义了几个监听函数：

ONOPEN() 当网络连接建立时触发。
ONERROR() 当网络发生错误时触发。
ONCLOSE() 当WebSocket被关闭时触发。
ONMESSAGE() 当WebSocket接收到服务器发来的消息的时触发。

WebSocket的readyState属性返回实例对象的当前状态，共有四种：

CONNECTING：值为0，表示正在连接。
OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。
CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。
CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。

2.WebSocket服务端

JSR356定义了WebSocket的规范，Tomcat7中实现了该标准。JSR356 的 WebSocket 规范使用 javax.websocket.*的 API，可以将一个普通 Java 对象（POJO）使用 @ServerEndpoint 注释作为 WebSocket 服务器的端点。使用@ServerEndpoint注释的无参构造函数建立了一个WebSocket的服务端：

//将WebSocket服务端运行在ws://[Server端IP或域名]:[Server端口]/项目/test的访问端点
@ServerEndpoint("/test")
public class TestEndpoint {

    /**
     * @Description:连接打开时执行
     * @param session 连接建立的会话
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) throws IOException {
       ...
    }

    /**
     * @Description:收到消息时执行,接收传入的WebSocket信息，这个信息可以是文本格式，也可以是二进制格式
     * @param message 消息体
     */
    @OnMessage
    public String onMessage(String message) {
        ...
    }

    /**
     * @Description:连接错误时执行
     * @param t 异常信息
     */
    @OnError
    public void onError(Throwable t) {
        ...
    }

    /**
     * @Description:连接关闭时执行
     * @param session 会话
     * @param reason 关闭原因
     */
    @OnClose
    public void onClose(Session session, CloseReason reason) {
        ...
    }
}

总的来说，socket在应用程序间通信被广泛使用，如果需要兼容低版本的浏览器，建议使用反向ajax或长链接实现；如果纯移动端或不需考虑非现代浏览器则可以直接使用WebSocket。Flash实现推送消息的方法不建议使用，因为依赖插件且手机端支持不好。关于反向ajax也有一些封装好的插件如Pushlet等，按需使用相应的消息推送方案即可。推荐参考的网站如下:

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/WebSocket

https://blog.youkuaiyun.com/linlzk/article/details/50153745 (低版本浏览器使用socketJs处理方案)

https://blog.youkuaiyun.com/PacosonSWJTU/article/details/51914567