websocket server-sent polling 对比

社交网络如此流行，以至于所有的厂商都想在他们的网站中加入一些新的特性，例如有些需要即时的通知。这是非常常见的需求，设想你打开一个页面后，你肯定想你收到的通知，好友的状态列表等等即时的展现出来。原来的web设计就是一种方法，一个请求，一个相应，而现在在HTML5的帮助下对于服务器和客户端的通信来讲，我们有了新的办法。虽然现在还是有很多人在使用Long-polling技术模拟服务器和客户端的通信。

随着web浏览器的更新换代，现在已经有相当的一部分浏览器具有了比较新的非常酷的特性。有相当大的一部分浏览器支持HTML5 cmmunication API，是否时候抛弃long-polling了？让我们拭目以待。

如果您的网站有任何需要告知用户的通信，那么这个测试对您就有帮助。很简单，这个测试就是用户获取私人信息，在通知用户未读信息的时候，我们采用long-polling、Server-Sent Events和WebSockets的方式实现，然后比较结果。

首先让我们来看一下例子中基础的代码，我们需要一个访问数据库的库，一个获取未读通知数量和添加一个新的通知的模型。

我们需要一张数据库表：

1	CREATE TABLE IF NOT EXISTS `notification` (

2	`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,

3	`recipientUid` int(10) unsigned NOT NULL,

4	`eventId` int(10) unsigned NOT NULL,

5	`isNew` tinyint(1) unsigned NOT NULL DEFAULT '1',

6	PRIMARY KEY (`id`),

7	KEY `IX_recipientUid` (`recipientUid`),

8	KEY `IX_isNew` (`isNew`)

9	) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='User notifications';

获取未读通知数量和添加通知的模型：

01

<?php

02	class Model_UserNotification

03

{

04	private $_db;

05

06

07	public function  __construct(Lib_Db $db)

08

{

09	$this->_db = $db;

10

}

11

/**

12

*

13	* @param int $recipientUid

14	* <span>@return</span>  int

15

*/

16	public function fetchNumberByRecipientUid($recipientUid)

17

{

18	return $this->_db->fetch("SELECT count(*) as count "

19	. " FROM notification WHERE recipientUid = %d AND isNew = 1"

20	, $recipientUid)->count;

21

}

22

/**

23

*

24	* @param int $recipientUid

25	* @param int $eventId

26

*/

27	public function add($recipientUid, $eventId)

28

{

29	$this->_db->update("INSERT INTO "

30	. " notification (`id`, `recipientUid`, `eventId`, `isNew`) VALUES (NULL, '%d', '%d', '1')"

31	, $recipientUid, $eventId);

32

}

33

/**

34

*

35	* @param int $recipientUid

36

*/

37	public function removeAll($recipientUid)

38

{

39	$this->_db->update("DELETE FROM "

40	. " notification WHERE recipientUid = %d"

41	, $recipientUid);

42

}

43

}

long-polling

运行原理

浏览器通过HTTP发送一个带有接收者ID（这里是user）的请求和当前状态（当前展示的未读通知的数量）到服务器。这将创建一个进程，这个进程一直查询数据库直到状态改变为止，当状态改变的时候，客户端就收到了服务器的相应，它可以更新自己的展示，而后发出下一个请求。

实现方式

客户端就是简单的两个input输入框，一个展示未读消息数量，一个展示上次消息到达的时间。JavaScript通过AJAX的方式向服务器发送接收者用户id和当前的状态（当前页面上展示的未读通知数量）。使用JSONP处理跨域。

01

...

02	<p>Recipient id: <?= $recipientUid ?></p>

03	<p>Notifications: <input id="notificationNum" size="4" name="some" value="<?= $displayedNotificationNum ?>" /></p>

04	<p>Last event arrived at: <input id="time" size="12" name="some" value="0" /></p>

05

06	<script type="text/javascript">

07

08	(function( $ ) {

09

10	var UID = <?= $recipientUid ?>;

11

12	$.NotifierLongPolling = (function() {

13	var _stateNode = $('#notificationNum'), _timeNode = $('#time');

14

return {

15	onMessage : function(data) {

16	_stateNode.val(data.updatedNotificationNum);

17	_timeNode.val(data.time);

18	setTimeout($.NotifierLongPolling.send, 3000);

19

},

20	send : function() {

21

$.ajax({

22	'url': 'server.php',

23	'type': 'POST',

24	'dataType': 'jsonp',

25	'jsonpCallback': '$.NotifierLongPolling.onMessage',

26	'data': 'recipientUid=' + UID + '&displayedNotificationNum='

27	+ _stateNode.val()

28

});

29

}

30

}

31

}());

32

33	// Document is ready

34	$(document).bind('ready.app', function() {

35	setTimeout($.NotifierLongPolling.send, 40);

36

});

37

38	})( jQuery );

39

40

41

</script>

服务器等待3秒，然后检查状态是否改变，如果状态改变了则响应请求，否则继续等待，然后查询。

01

//...

02	$recipientUid = (int)$_REQUEST["recipientUid"];

03	$displayedNotificationNum = (int)$_REQUEST["displayedNotificationNum"];

04	$secCount = 0;

05

06

do {

07	sleep(IDLE_TIME);

08	$updatedNotificationNum = $model->fetchNumberByRecipientUid($recipientUid);

09	} while ($updatedNotificationNum == $displayedNotificationNum);

10

11	header("HTTP/1.0 200");

12	printf ('%s({"time" : "%s", "updatedNotificationNum" : "%d"});'

13	, $_REQUEST["callback"], date('d/m H:i:s'), $updatedNotificationNum);

客户端收到服务器返回的状态，然后展示出来，接下来再次发送请求。

Server-Sent Events

运行原理

浏览器通过HTTP向服务器发送请求，服务器端拿出数据库中的最新的信息，立即返回给客户端，客户端等待三秒后再次发出下一个请求。

实现方式

同样，浏览器中HTML两个input，JavaScript模块打开EventSource，把接受者的id传给服务端。

01

...

02	<p>Recipient id: <?= $recipientUid ?></p>

03	<p>Notifications: <input id="notificationNum" size="4" name="some" value="<?= $displayedNotificationNum ?>" /></p>

04	<p>Last event arrived at: <input id="time" size="12" name="some" value="0" /></p>

05

06	<script type="text/javascript">

07

08	(function( $ ) {

09

10	var UID = <?= $recipientUid ?>;

11

12	NotifierSSE = (function() {

13	var _stateNode = $('#notificationNum'),

14	_timeNode = $('#time'),

15

_src,

16	_handler = {

17	onMessage : function(event) {

18	var data = JSON.parse(event.data);

19	_stateNode.val(data.updatedNotificationNum);

20	_timeNode.val(data.time);

21

}

22

};

23

return {

24	init : function () {

25	_src = new EventSource("server.php?recipientUid=" + UID);

26	_src.addEventListener('message', _handler.onMessage, false);

27

}

28

}

29

}());

30

31

32	// Document is ready

33	$(document).bind('ready.app', function() {

34	setTimeout(NotifierSSE.init, 40);

35

});

36

37	})( jQuery );

38

39

</script>

服务器端将最新的未读消息数量返回给客户端。

01

//...

02	header('Content-Type: text/event-stream');

03	header('Cache-Control: no-cache'); // recommended to prevent caching of event data.

04

05	$recipientUid = (int)$_REQUEST["recipientUid"];

06

07	function send($updatedNotificationNum)

08

{

09	printf ("id: %s\n\n", PROC_ID);

10	printf ('data: {"time" : "%s", "updatedNotificationNum" : "%d"}' . "\n\n"

11	,date('d/m H:i:s') , $updatedNotificationNum);

12	ob_flush();

13

flush();

14

}

15

16	while (true) {

17	send($model->fetchNumberByRecipientUid($recipientUid));

18	sleep(IDLE_TIME);

19

}

20

//...

客户端收到相应后，onMessage事件的处理器将被调用。浏览器将每3秒发送一个请求，除非将连接关闭（Close方法）。

WebSockets

运行原理

客户端通知WebSockets服务器一个事件，告诉他接收者id，服务器将立即通知消息，当任何新的未读消息来的时候，服务器都将立即返回数据给客户端。

01	<p>Recipient id: <?= $recipientUid ?></p>

02	<p>Notification: <span id="display"></span></p>

03	<button id="test">Fire an event</button>

04

05

<script>

06	realtime = new realtimeComm(window.location.host + ":20001");

07	realtime.addListener('/notification/updates', function(response) {

08	$('#display').html('Client #' + response.data.recipientUid + ' broadcast an action #' + response.data.actionId);

09

});

10

11	$('#test').bind('click', this, function(e){

12	e.preventDefault();

13

14	realtime.send('/notification/presence', {

15	'actionId': 1,

16	'recipientUid': <?= $recipientUid ?>

17	}, function() {});

18

19

});

20

21

</script>

客户端打开一个WebSockets连接而且在/notification/updates上订阅一个事件处理。在HTML中添加一个发送向/notification/presents发送接收者id的button。这将在所有的打开连接中引起广播消息。所以每一个活跃的客户端都收到通知，客户端会检查消息中的id是否是当前登录的用户的id，如果是就更新通知数量。

总结

浏览器兼容性

• Long-polling支持大多数当前的浏览器
• Server-Sent Events支持Chrome9+、Firefox6+、Opera11+、Safari5+
• Chrome14、Firefox7支持最新的hybi-10协议，Firefox6支持hybi-07.

服务器负载

• Long-polling占一小部分CPU资源，但是创建空的进程将浪费系统的内存
• Server-Sent Events工作的方式有很多，除非Server-Sent Events不必在每一次响应发出后都关闭连接。
• WebSockets，服务器只需要一个进程处理所有的请求，没有循环，不必为每个客户端都分配cpu和内存。

客户端负载

• Long-polling取决于实现方式，但终究是一个异步的方式
• Server-Sent Events采用浏览器的内置的实现方式，只花费很少的一部分资源。
• WebSockets跟Server-Sent Events一样，采用浏览器的内置的实现方式，只花费很少的一部分资源。

时间线

• Long-polling接近实时，但是发送新的请求和发送相应会有一定的时延。
• Server-Sent Events默认延时3秒，但是可以调整。
• WebSockets真正的实时

实现方式复杂度

• Long-polling实现起来非常简单
• Server-Sent Events甚至比Long-polling更简单
• 需要一个WebSockets服务器处理事件，并开放一个端口