基於 Pushlets 的消息推送設計

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Pushlets 是經過長鏈接方式實現「推」消息的。推送模式分爲：Poll（輪詢）、Pull（拉）。本文圍繞 Pull 模式進行設計。

原理

客戶端發起請求，服務端接收到請求後根據 Pushlets 協議進行處理。推數據經過 HTTP 響應返回。

客戶端在接收到響應後根據 Pushlets 協議進行處理，從新發起請求。Pull 模式時序：

1. join：join 請求，服務器端創建 Pushlet 會話

2. join-ack：join 應答，返回會話 id

3. listen：訂閱並監聽主題

4. listen-ack：監聽應答，返回會話 id，訂閱 id

5. subscribe（可選）：訂閱主題

6. subscribe-ack（可選）：訂閱主題應答，返回會話 id，訂閱

7. refresh：長鏈接請求，實參會話 id

8. refresh-ack：長鏈接響應，包括下一次 refresh 請求間隔
   hb：心跳響應
   data：推數據

9. leave：清空訂閱

10. leave-ack：清空訂閱應答

服務器端

服務器端主要負責維護會話，根據請求處理應答。使用內存隊列維護每一個會話的主題事件。

事件產生後經過分發器（Dispatcher）將事件發佈到指定訂閱者的事件隊列裏。Pull 模式使用阻塞隊列，讀超時（沒有事件）後返回 hb 與 refresh 指令的應答。

事件發佈

• 廣播：將事件發佈給全部訂閱者

• 多播：將事件發佈給匹配的訂閱者

• 單播：將事件發給某個訂閱者

關鍵參數

訂閱者的事件隊列配置：

• queue.size=24
  隊列大小爲 24。若是隊列滿了新發布到該隊列的事件將被丟棄。

• queue.read.timeout.millis=20000
  隊列讀超時 20 秒。讀超時後返回 hb 與 refresh 指令的應答。該項配置即請求線程最長 hold 時間。

• queue.write.timeout.millis=20
  隊列寫超時 20 毫秒。若是隊列是滿的，等待 20 毫秒後若是還滿，則銷燬該訂閱者。

刷新時長配置：

• pull.refresh.timeout.millis=45000
  服務器端刷新超時 45 秒。若是服務器端某訂閱者超過 45 秒沒有收到客戶端的 listen 或 refresh 請求，則銷燬該訂閱者。該超時判斷髮生在發佈事件時。

• pull.refresh.wait.min.millis=2000
  pull.refresh.wait.max.millis=6000
  refresh 指令中指定客戶端下次請求的等待時間區間，值取該區間內的隨機值。

客戶端

Pushlets 支持多種客戶端，例如瀏覽器客戶端、Java 客戶端。瀏覽器客戶端又分爲 iframe 和 AJAX 兩種。

初始化客戶端後，客戶端發起監聽、訂閱請求，並根據服務器返回指令發送 refresh 請求。當有 data 應答時，回調客戶端 onData(event) 函數實現消息處理。

技術設計

對 Pushlets 作接口封裝以屏蔽其特性細節，也便於之後兼容其餘服務器消息推送技術（例如 WebSocket）作好鋪墊。

封裝的服務器推機制定義爲 Channel 服務，提供服務器到瀏覽器客戶端的消息推送。

服務器端

經過 Channel API 在 JS 客戶端與服務器端創建長鏈接，使服務器端能夠實時地發送消息給客戶端。

JS 客戶端

oaweb.Channel() 類：

• init()
  初始化服務器調用 URL、客戶端狀態。

• open()
  發送 join 請求，服務端建立會話。

• subscribe(listeners : {topic, onmessage, onerror})
  發送 subscribe 請求，服務端建立訂閱者，添加訂閱主題。

• unsubscribe(topic)
  發送 unsubscribe 請求，服務端移除訂閱。

• close()
  發送 leave 請求，服務端銷燬會話。

時序

集羣

均衡器經過源地址保持策略保證同一 IP 的請求均會分發到固定服務節點。

當服務節點進行業務邏輯處理後，發送消息到消息服務系統；

服務節點訂閱消息主題，當監聽到新消息時調用 Channel 服務發佈消息到具體的推送實現組件（Pushlets）。

參考

• 消息推送技術

• Google App Engine Channel API

• HTML5 WebSocket API