JavaScript之web通讯

时间 2019-11-11

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web通讯，一个特别大的topic，涉及面也是很广的。因最近学习了 javascript 中一些 web 通讯知识，在这里总结下。文中应该会有理解错误或者表述不清晰的地方，还望斧正！php

1、前言

1. comet技术

浏览器做为 Web 应用的前台，自身的处理功能比较有限。浏览器的发展须要客户端升级软件，同时因为客户端浏览器软件的多样性，在某种意义上，也影响了浏览器新技术的推广。在 Web 应用中，浏览器的主要工做是发送请求、解析服务器返回的信息以不一样的风格显示。AJAX 是浏览器技术发展的成果，经过在浏览器端发送异步请求，提升了单用户操做的响应性。但 Web 本质上是一个多用户的系统，对任何用户来讲，能够认为服务器是另一个用户。现有 AJAX 技术的发展并不能解决在一个多用户的 Web 应用中，将更新的信息实时传送给客户端，从而用户可能在“过期”的信息下进行操做。而 AJAX 的应用又使后台数据更新更加频繁成为可能。html

随着互联网的发展，web 应用层出不穷，也不乏各类网站监控、即时报价、即时通信系统，为了让用户获得更好的体验，服务器须要频繁的向客户端推送信息。开发者通常会采用基于 AJAX 的长轮询方式或者基于 iframe 及 htmlfile 的流方式处理。固然有些程序须要在客户端安装各类插件( Java applet 或者 Flash )来支持性能比较良好的“推”信息。前端

2. HTTP协议中的长、短链接

短链接的操做步骤是：创建链接——数据传输——关闭链接...创建链接——数据传输——关闭链接
长链接的操做步骤是：创建链接——数据传输...（保持链接）...数据传输——关闭链接java

长链接与短链接的不一样主要在于client和server采起的关闭策略不一样。短链接在创建链接之后只进行一次数据传输就关闭链接，而长链接在创建链接之后会进行屡次数据数据传输直相当闭链接（长链接中关闭链接经过Connection：closed头部字段）。node

2、web 通讯

首先要搞清楚，xhr 的 readystate 各类状态。web

属性	描述
onreadystatechange	存储函数（或函数名），每当 readyState 属性改变时，就会调用该函数。
readyState	存有 XMLHttpRequest 的状态。从 0 到 4 发生变化。 0: 请求未初始化 1: 服务器链接已创建 2: 请求已接收 3: 请求处理中 4: 请求已完成，且响应已就绪
status	200: "OK" 404: 未找到页面

1.轮询

轮询是一种“拉”取信息的工做模式。设置一个定时器，定时询问服务器是否有信息，每次创建链接传输数据以后，连接会关闭。ajax

前端实现：后端

var polling = function(url, type, data){
    var xhr = new XMLHttpRequest(), 
        type = type || "GET",
        data = data || null;

    xhr.onreadystatechange = function(){
        if(xhr.readyState == 4) {
            receive(xhr.responseText);
            xhr.onreadystatechange = null;
        }
    };

    xhr.open(type, url, true);
    //IE的ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP")支持GET方法发送数据，
    //其它浏览器不支持，已测试验证
    xhr.send(type == "GET" ? null : data);
};

var timer = setInterval(function(){
    polling();
}, 1000);

在轮询的过程当中，若是由于网络缘由，致使上一个 xhr 对象还没传输完毕，定时器已经开始了下一个询问，上一次的传输是否还会在队列中，这个问题我没去研究。若是感兴趣能够本身写一个ajax的请求管理队列。浏览器

2.长轮询(long-polling)

长轮询其实也没啥特殊的地方，就是在xhr对象关闭链接的时候立刻又给他接上~ 看码：

var longPoll = function(type, url){
    var xhr = new XMLHttpRequest();

    xhr.onreadystatechange = function(){
        // 状态为 4，数据传输完毕，从新链接
        if(xhr.readyState == 4) {
            receive(xhr.responseText);
            xhr.onreadystatechange = null;

            longPoll(type, url);
        }
    };

    xhr.open(type, url, true);
    xhr.send();
}

只要服务器断开链接，客户端立刻链接，不让他有一刻的休息时间，这就是长轮询。

3.数据流

数据流方式，在创建的链接断开以前，也就是 readystate 状态为 3 的时候接受数据，可是麻烦的事情也在这里，由于数据正在传输，你拿到的 xhr.response 可能就是半截数据，因此呢，最好定义一个数据传输的协议，好比前2个字节表示字符串的长度，而后你只获取这个长度的内容，接着改变游标的位置。

假如数据格式为： data splitChar data为数据内容，splitChar为数据结束标志（长度为1）。
那么传输的数据内容为 data splitChar data splitChar data splitChar...

var dataStream = function(type, url）{
    var xhr = new XMLHttpRequest();

    xhr.onreadystatechange = function(){

        // 状态为 3，数据接收中
        if(xhr.readyState == 3) {
            var i, l, s;

            s = xhr.response; //读取数据
            l = s.length;     //获取数据长度

            //从游标位置开始获取数据，并用分割数据
            s = s.slice(p, l - 1).split(splitChar);

            //循环并操做数据
            for(i in s) if(s[i])  deal(s[i]);

            p = l;  //更新游标位置

        }

        // 状态为 4，数据传输完毕，从新链接
        if(xhr.readyState == 4) {
            xhr.onreadystatechange = null;

            dataStream(type, url);
        }
    };

    xhr.open(type, url, true);
    xhr.send();
};

这个代码写的是存在问题的，当readystate为3的时候能够获取数据，可是这时获取的数据可能只是总体数据的一部分，那后半截就拿不到了。readystate在数据传输完毕以前是不会改变的，也就是说他并不会继续接受剩下的数据。咱们能够定时去监听readystate，这个下面的例子中能够看到。

这样的处理不算复杂，可是存在问题。上面的轮询和长轮询是全部浏览器都支持的，因此我就没有写兼容IE的代码，可是这里，低版本IE不容许在readystate为3的时候读取数据，因此咱们必须采用其余的方式来实现。

在ajax尚未进入web专题以前，咱们已经拥有了一个法宝，那就是iframe，利用iframe照样能够异步获取数据，对于低版本IE可使用iframe开接受数据流。

if(isIE){
    var dataStream = function(url）{
        var ifr = document.createElement("iframe"), doc, timer;

        ifr.src = url;
        document.body.appendChild(ifr);

        doc = ifr.contentWindow.document;

        timer = setInterval(function(){

            if(ifr.readyState == "interactive"){
                // 处理数据，同上
            }

            // 从新创建连接
            if(ifr.readyState == "complete"){
                clearInterval(timer);

                dataStream(url);
            }
        }, 16);
    };
};

定时去监听iframe的readystate的变化，从而获取数据流，不过，上面的处理方式仍是存在问题。数据流实现“服务器推”数据的原理是什么呢，简单点说，就是文档(数据)尚未加载完，这个时候浏览器的工做就是去服务器拿数据完成文档(数据)加载，咱们就是利用这点，给浏览器塞点东西过去~ 因此上述利用iframe的方式获取数据，会使浏览器一直处于加载状态，title上的那个圈圈一直在转动，鼠标的状态也是loading，这看着是至关不爽的。幸亏，IE提升了HTMLFile对象，这个对象就至关于一个内存中的Document对象，它会解析文档。因此咱们建立一个HTMLFile对象，在里面放置一个IFRAME来链接服务器。这样，各类浏览器就都支持了。

if(isIE){
    var dataStream = function(url）{
        var doc = new ActiveXObject("HTMLFile"), 
            ifr = doc.createElement("iframe"), 
            timer, d;

        doc.write("<body/>");

        ifr.src = url;
        doc.body.appendChild(ifr);

        d = ifr.contentWindow.document;

        timer = setInterval(function(){

            if(d.readyState == "interactive"){
                // 处理数据，同上
            }

            // 从新创建连接
            if(d.readyState == "complete"){
                clearInterval(timer);

                dataStream(url);
            }
        }, 16);
    };
};

4.websocket

websocket是前端一个神器，ajax用了这么久了，相关技术也是很成熟，不过要实现个数据的拉取确实十分不易，从上面的代码中也看到了，各类兼容性问题，各类细节处理问题，自从有了websocket，哈哈，一口气上五楼...

var ws = new WebSocket("ws://www.example.com:8888");

ws.onopen = function(evt){};
ws.onmessage = function(evt){
    deal(evt.data);
};
ws.onclose  = function(evt){};

//ws.close();

新建一个WebSocket实例，一切就OK了，ws:// 是websocket的链接协议，8888为端口号码。onmessage中提供了data这个属性，至关方便

5.EventSource

HTML5中提供的EventSource这玩意儿，这是无比简洁的服务器推送信息的接受函数。

new EventSource("test.php").onmessage=function(evt){
    console.log(evt.data);
};

简洁程度和websocket是同样的啦，只是这里有一个须要注意的地方，test.php输出的数据流应该是特殊的MIME类型，要求是"text/event-stream"，若是不设置的话，你试试~ （直接抛出异常）

6.ActionScript

情非得已就别考虑这第六种方式了，虽然说兼容性最好，要是不懂as，出了点bug你也不会调试。

具体实现方法：在 HTML 页面中内嵌入一个使用了 XMLSocket 类的 Flash 程序。JavaScript 经过调用此 Flash 程序提供的套接口接口与服务器端的套接口进行通讯。JavaScript 在收到服务器端以 XML 格式传送的信息后能够很容易地控制 HTML 页面的内容显示。

7.Java Applet套接口

这玩意儿原理和Flash相似，不过我不懂，就不细说了。

3、后端处理方式

本文主要是总结Javascript的各类通信方式，后端配合node来处理，应该是挺给力的。

var conns = new Array();

var ws = require("websocket-server");
var server = ws.createServer();

server.addListener("connection", function(connection){
  console.log("Connection request on Websocket-Server");
  conns.push(connection);
  connection.addListener('message',function(msg){
        console.log(msg);
        for(var i=0; i<conns.length; i++){
            if(conns[i]!=connection){
                conns[i].send(msg);
            }
        }
    });
});
server.listen(8888);

下面是一个php的测试demo。

header('Content-Type:text/html; charset=utf-8');
while(1){
    echo date('Y-m-d H:i:s');
    flush();
    sleep(1);
};

4、web 通讯方式利弊分析

轮询，这种方式应该是最没技术含量的，操做起来最方便，不过是及时性不强，把定时器的间隔时间设置的短一些能够稍微获得缓和。
长轮询，算是比较不错的一个web通信方式，不过每次断开链接，比较耗服务器资源，客户端到无所谓。
数据流，他和长轮询不一样之处是接受数据的时间不同，数据流是readystate为3的时候接受，低版本IE不太兼容，处理起来略麻烦，并且还要本身设计数据传输协议。不过他对资源的消耗比上面几种均可观。
websocket和EventSource，两个利器，不过，没几个浏览器支持，这是比较让人伤心~
ActionScript和Java Applet，二者都是须要在客户端安装插件的，一个是Flash插件，一个是Java插件，并且搞前端的人通常对这东西不太熟悉，若是没有封装比较好的库可使用，那建议仍是别用了。

5、参考资料

http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-comet/ Comet：基于 HTTP 长链接的“服务器推”技术
http://blog.csdn.net/yankai0219/article/details/8208776 HTTP协议中长链接、短链接
http://www.web-tinker.com/ comet系列文章 推荐订阅