客户端与服务器持续同步解析(轮询,comet,WebSocket)在B/S模型的Web应用中,客户端常常需要保持和服务器的持续更新。这种对及时性要求比较高的应用比如:股票价格的查询,实时
2026/7/4 18:03:09 网站建设 项目流程
  1. 普通的轮询(Polling)
  2. Comet:基于服务器长连接的“服务器推”技术。这其中又分为两种:
    1. 基于AJAX和基于IFrame的流(streaming)方式
    2. 基于AJAX的长轮询(long-polling)方式
  3. WebSocket
古老的轮询

轮询最简单也最容易实现,每隔一段时间向服务器发送查询,有更新再触发相关事件。对于前端,使用js的setInterval以AJAX或者JSONP的方式定期向服务器发送request。

var polling = function(){ $.post('/polling', function(data, textStatus){ $("p").append(data+"<br>"); }); }; interval = setInterval(polling, 1000);

后端我们只是象征性地随机生成一些数字,并且返回。在实际应用中可以访问cache或者从数据库中获取内容。

import random import tornado.web class PollingHandler(tornado.web.RequestHandler): def post(self): num = random.randint(1, 100) self.write(str(num))

可以看到,采用polling的方式,效率是十分低下的,一方面,服务器端不是总有数据更新,所以每次问询不一定都有更新,效率低下;另一方面,当发起请求的客户端数量增加,服务器端的接受的请求数量会大量上升,无形中就增加了服务器的压力。

Comet:基于HTTP长连接的“服务器推”技术

看到 这个标题有的人可能就晕了,其实原理还是比较简单的。基于Comet的技术主要分为流(streaming)方式和长轮询(long-polling)方式。

首先看Comet这个单词,很多地方都会说到,它是“彗星”的意思,顾名思义,彗星有个长长的尾巴,以此来说明客户端发起的请求是长连的。即用户发起请求后就挂起,等待服务器返回数据,在此期间不会断开连接。流方式和长轮询方式的区别就是:对于流方式,客户端发起连接就不会断开连接,而是由服务器端进行控制。当服务器端有更新时,刷新数据,客户端进行更新;而对于长轮询,当服务器端有更新返回,客户端先断开连接,进行处理,然后重新发起连接。

会有同学问,为什么需要流(streaming)和长轮询(long-polling)两种方式呢?是因为:对于流方式,有诸多限制。如果使用AJAX方式,需要判断XMLHttpRequest 的 readystate,即readystate==3时(数据仍在传输),客户端可以读取数据,而不用关闭连接。问题也在这里,IE 在 readystate 为 3 时,不能读取服务器返回的数据,所以目前 IE 不支持基于 Streaming AJAX,而长轮询由于是普通的AJAX请求,所以没有浏览器兼容问题。另外,由于使用streaming方式,控制权在服务器端,并且在长连接期间,并没有客户端到服务器端的数据,所以不能根据客户端的数据进行即时的适应(比如检查cookie等等),而对于long polling方式,在每次断开连接之后可以进行判断。所以综合来说,long polling是现在比较主流的做法(如fb,Plurk)。

接下来,我们就来对流(streaming)和长轮询(long-polling)两种方式进行演示。

流(streaming)方式

从上图可以看出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(一些防火墙常被设置为丢弃过长的连接, 服务器端可以设置一个超时时间, 超时后通知客户端重新建立连接,并关闭原来的连接)。

流方式首先一种常用的做法是使用AJAX的流方式(如先前所说,此方法主要判断readystate==3时的情况,所以不能适用于IE)。

服务器端代码像这样:

class StreamingHandler(tornado.web.RequestHandler): '''使用asynchronus装饰器使得post方法变成无阻塞''' @tornado.web.asynchronous def post(self): self.get_data(callback=self.on_finish) def get_data(self, callback): if self.request.connection.stream.closed(): return num = random.randint(1, 100) #生成随机数 callback(num) #调用回调函数 def on_finish(self, data): self.write("Server says: %d" % data) self.flush() tornado.ioloop.IOLoop.instance().add_timeout( time.time()+3, lambda: self.get_data(callback=self.on_finish) )

对于服务器端,仍然是生成随机数字,由于要不断输出数据,于是在回调函数里延迟3秒,然后继续调用get_data方法。在这里要注意的是,不能使用time.sleep(),由于tornado是单线程的,使用sleep方法会block主线程。因此要调用IOLoop的add_timeout方法(参数0:执行时间戳,参数1:回调函数)。于是服务器端会生成一个随机数字,延迟3秒再生成随机数字,循环往复。

于是前端js就是:

try { var request = new XMLHttpRequest(); } catch (e) { alert("Browser doesn't support window.XMLHttpRequest"); } var pos = 0; request.onreadystatechange = function () { if (request.readyState === 3) { //在 Interactive 模式处理 var data = request.responseText; $("p").append(data.substring(pos)+"<br>"); pos = data.length; } }; request.open("POST", "/streaming", true); request.send(null);


对于tornado来说,调用flush方法,会将先前write的所有数据都发送客户端,也就是response的数据处于累加的状态,所以在js脚本里,我们使用了pos变量作为cursor来存放每次flush数据结束位置。

另外一种常用方法是使用IFrame的streaming方式,这也是早先的常用做法。首先我们在页面里放置一个iframe,它的src设置为一个长连接的请求地址。Server端的代码基本一致,只是输出的格式改为HTML,用来输出一行行的Inline Javascript。由于输出就得到执行,因此就少了存储游标(pos)的过程。服务器端代码像这样:

class IframeStreamingHandler(tornado.web.RequestHandler): @tornado.web.asynchronous def get(self): self.get_data(callback=self.on_finish) def get_data(self, callback): if self.request.connection.stream.closed(): return num = random.randint(1, 100) callback(num) def on_finish(self, data): self.write("<script>parent.add_content('Server says: %d<br />');</script>" % data) # 输出的立刻执行,调用父窗口js函数add_content self.flush() tornado.ioloop.IOLoop.instance().add_timeout( time.time()+3, lambda: self.get_data(callback=self.on_finish) )


在客户端我们只需定义add_content函数:

var add_content = function(str){ $("p").append(str); };

由此可以看出,采用IFrame的streaming方式解决了浏览器兼容问题。但是由于传统的Web服务器每次连接都会占用一个连接线程,这样随着增加的客户端长连接到服务器时,线程池里的线程最终也就会用光。因此,Comet长连接只有对于非阻塞异步Web服务器才会产生作用。这也是为什么选择tornado的原因。

使用iframe方式一个问题就是浏览器会一直处于加载状态。

长轮询(long-polling)方式


长轮询是现在最为常用的方式,和流方式的区别就是服务器端在接到请求后挂起,有更新时返回连接即断掉,然后客户端再发起新的连接。于是Server端代码就简单好多,和上面的任务类似:

class LongPollingHandler(tornado.web.RequestHandler): @tornado.web.asynchronous def post(self): self.get_data(callback=self.on_finish) def get_data(self, callback): if self.request.connection.stream.closed(): return num = random.randint(1, 100) tornado.ioloop.IOLoop.instance().add_timeout( time.time()+3, lambda: callback(num) ) # 间隔3秒调用回调函数 def on_finish(self, data): self.write("Server says: %d" % data) self.finish() # 使用finish方法断开连接


Browser方面,我们封装成一个updater对象:

var updater = { poll: function(){ $.ajax({url: "/longpolling", type: "POST", dataType: "text", success: updater.onSuccess, error: updater.onError}); }, onSuccess: function(data, dataStatus){ try{ $("p").append(data+"<br>"); } catch(e){ updater.onError(); return; } interval = window.setTimeout(updater.poll, 0); }, onError: function(){ console.log("Poll error;"); } };

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