Tomcat 7 中的 WebSocket

转自：http://www.open-open.com/news/view/1b01d43

 

 

    在Tomcat7.0.27版本中，apache给出了WebSocket的实现，这项功能是不少Tomcat用户一直指望的，而现在，这项功能有了。如今上咱们简单的看一下什么是WebSockets，WebSockets有什么特性和限制，以及Tomcat7如何实现的。

什么是WebSockets?

    WebSocket是下一代web通讯的协议，他有如下特色：

    ·整页从新加载

    ·使用Ajax处理从新加载组件

    · Comet 通讯

    相似于AJAX，但在服务器上不长时间持有线程。 

    TCP双向通讯

    上面罗列的每一种特性都有优势和缺点，Tomcat6使用Comet处理机制经过HTTP实现了双向通讯。这种实现容许异步事件驱动和双向通讯，可是这种实现有一些限制：

    ·因为HTTP是基于请求/相应的，不是一个双向协议，代理和其余的中介机制可能没法正常运行，并且在任何特定的时间点，只能单向传输。

    ·对于服务器端开发者来讲，引入多线程开发模型会变得更加困难。

    ·因为不是标准的API，会致使没有统一接口。

    Servlet3.0引入了一个新的功能叫作异步servlet，Servlet 接收到请求以后，可能首先须要对请求携带的数据进行一些预处理；接着，Servlet 线程将请求转交给一个异步线程来执行业务处理，线程自己返回至容器，此时 Servlet 尚未生成响应数据，异步线程处理完业务之后，能够直接生成响应数据（异步线程拥有 ServletRequest 和ServletResponse 对象的引用），或者将请求继续转发给其它 Servlet。如此一来， Servlet 线程再也不是一直处于阻塞状态以等待业务逻辑的处理，而是启动异步线程以后能够当即返回。 

    这个特性要比tomcat的comet处理机制强大。而这是一个标准的Servlet API，在其基础上创建通用开发框架是很是容易的。

    异步的servlet虽然解决了一部分网络通讯的需求，可是因为其缺少双向通讯的支持，使其的适用范围仍然有限。

    WebSocket是另一种尝试经过HTTP支持异步、事件驱动和双向通讯的规范协议。其标准化的一个形式是JavaScript API。如今缺少一个标准的服务器端API，Servlet3.1的专家小组正在积极的研究对此的一些基层的支持，这也是我写这篇文章的缘由。

    WebSocket 是否将演变成一个完整完备的WebSocket API仍有待观察。在此期间主要的的Servlet容器都只是支持非标准的API，Tomcat也不例外。

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WebSocket给咱们带来了什么？

    如今让咱们来了解一下一个WebSocket 实现给咱们带来了什么？

    ·经过HTTP端口实现的upgrading/switching协议双向通讯。

    ·以消息或者帧的方式通讯。

    ·能够在稍做调整的代理或者其余的中介机制下工做。

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WebSocket看起来是什么样的？

    从协议层面上看，WebSocket在HTTP协议的基础上使用“”Upgrade:WebSocket ”将HTTP协议升级为WebSocket协议。这使得代理能够经过一些调整得以良好支持。一个WebSocket请求看起来以下：

1	GET /chat HTTP/1.1

2	Host: server.example.com

3	Upgrade: websocket

4	Connection: Upgrade

5	Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==

6	Origin: http://example.com

7	Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat

8	Sec-WebSocket-Version: 13

 

要理解这个“Connection:upgrade ”请求头请看服务器端返回的response包含以下信息：

1	HTTP/1.1 101

2	Switching Protocols

3	Upgrade: websocket

4	Connection: Upgrade

5	Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=

 

    如今代表协议转换获得了许可，在此握手完成后，服务器和客户端就脱离请求/应答模式，开始以socket方式彼此独立的通讯。

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WebSocket解决了以前comet实现的全部限制么？

    简单的回答：没有。第一，代理和中介机制在不作出调整的状况下可能仍然没法工做，因此在广域网（WAN）部署是有问题的。第2、如今仍然没有标准的JavaAPI支持它。然而WebSocket会在周围的舆论压力下逐渐解决这些问题。

    另外须要注意的一点就是，每个HTTP/TCP链接都须要初始握手，并引入一个双向的消息往返，甚至是在你发送或者接受 WebSocket协议数据以前。若是你忽视这点，这些很短的影响也会使你的WebSocket开销变得很大。不过总的来说，WebSocket仍然是客户端与服务器之间长链接的理想解决办法。

    一个好消息是，WebSocket比其余以前尝试强化Web通讯的解决办法获得了更多关注，尤为是客户端方面和跨语言支持方面，这也使得WebSocket收益不少，正在快速成长。WebSocket的另外一个关于双向通讯的竞争对手是SPDY，而Tomcat对SPDY的支持也正在开发中。

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总结

    WebSocket的双向通讯是直接经过HTTP实现的。WebSocket API是HTML5规范的一部分，目前为止，因为规范只是草案，不一样的服务器实现不一样，支持也会有差别。开发WebSocket会有必定的风险，由于 Java的API还没有标准化。此外，WebSocket可能没法良好的在代理和中介机制下工做。但重要的是WebSocket利用HTTP的协议升级，完成了请求/响应到TCP链接的转换。这就给将来的代理机制了一个选择，能够选择在广域网支持WebSocket与否。

Tomcat7.0.27是Tomcat发布的第一个支持WebSocket的版本。