Tomcat 7 中的 WebSocket

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

 

 

    在Tomcat7.0.27版本中，apache給出了WebSocket的實現，這項功能是不少Tomcat用戶一直指望的，而現在，這項功能有了。如今上咱們簡單的看一下什麼是WebSockets，WebSockets有什麼特性和限制，以及Tomcat7如何實現的。

什麼是WebSockets?

    WebSocket是下一代web通訊的協議，他有如下特色：

    ·整頁從新加載

    ·使用Ajax處理從新加載組件

    · Comet 通訊

    相似於AJAX，但在服務器上不長時間持有線程。 

    TCP雙向通訊

    上面羅列的每一種特性都有優勢和缺點，Tomcat6使用Comet處理機制經過HTTP實現了雙向通訊。這種實現容許異步事件驅動和雙向通訊，可是這種實現有一些限制：

    ·因爲HTTP是基於請求/相應的，不是一個雙向協議，代理和其餘的中介機制可能沒法正常運行，並且在任何特定的時間點，只能單向傳輸。

    ·對於服務器端開發者來講，引入多線程開發模型會變得更加困難。

    ·因爲不是標準的API，會致使沒有統一接口。

    Servlet3.0引入了一個新的功能叫作異步servlet，Servlet 接收到請求以後，可能首先須要對請求攜帶的數據進行一些預處理；接着，Servlet 線程將請求轉交給一個異步線程來執行業務處理，線程自己返回至容器，此時 Servlet 尚未生成響應數據，異步線程處理完業務之後，能夠直接生成響應數據（異步線程擁有 ServletRequest 和ServletResponse 對象的引用），或者將請求繼續轉發給其它 Servlet。如此一來， Servlet 線程再也不是一直處於阻塞狀態以等待業務邏輯的處理，而是啓動異步線程以後能夠當即返回。 

    這個特性要比tomcat的comet處理機制強大。而這是一個標準的Servlet API，在其基礎上創建通用開發框架是很是容易的。

    異步的servlet雖然解決了一部分網絡通訊的需求，可是因爲其缺少雙向通訊的支持，使其的適用範圍仍然有限。

    WebSocket是另一種嘗試經過HTTP支持異步、事件驅動和雙向通訊的規範協議。其標準化的一個形式是JavaScript API。如今缺少一個標準的服務器端API，Servlet3.1的專家小組正在積極的研究對此的一些基層的支持，這也是我寫這篇文章的緣由。

    WebSocket 是否將演變成一個完整完備的WebSocket API仍有待觀察。在此期間主要的的Servlet容器都只是支持非標準的API，Tomcat也不例外。

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WebSocket給咱們帶來了什麼？

    如今讓咱們來了解一下一個WebSocket 實現給咱們帶來了什麼？

    ·經過HTTP端口實現的upgrading/switching協議雙向通訊。

    ·以消息或者幀的方式通訊。

    ·能夠在稍做調整的代理或者其餘的中介機制下工做。

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WebSocket看起來是什麼樣的？

    從協議層面上看，WebSocket在HTTP協議的基礎上使用「」Upgrade:WebSocket 」將HTTP協議升級爲WebSocket協議。這使得代理能夠經過一些調整得以良好支持。一個WebSocket請求看起來以下：

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

 

要理解這個「Connection:upgrade 」請求頭請看服務器端返回的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=

 

    如今代表協議轉換獲得了許可，在此握手完成後，服務器和客戶端就脫離請求/應答模式，開始以socket方式彼此獨立的通訊。

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WebSocket解決了以前comet實現的全部限制麼？

    簡單的回答：沒有。第一，代理和中介機制在不作出調整的狀況下可能仍然沒法工做，因此在廣域網（WAN）部署是有問題的。第2、如今仍然沒有標準的JavaAPI支持它。然而WebSocket會在周圍的輿論壓力下逐漸解決這些問題。

    另外須要注意的一點就是，每個HTTP/TCP鏈接都須要初始握手，並引入一個雙向的消息往返，甚至是在你發送或者接受 WebSocket協議數據以前。若是你忽視這點，這些很短的影響也會使你的WebSocket開銷變得很大。不過總的來說，WebSocket仍然是客戶端與服務器之間長鏈接的理想解決辦法。

    一個好消息是，WebSocket比其餘以前嘗試強化Web通訊的解決辦法獲得了更多關注，尤爲是客戶端方面和跨語言支持方面，這也使得WebSocket收益不少，正在快速成長。WebSocket的另外一個關於雙向通訊的競爭對手是SPDY，而Tomcat對SPDY的支持也正在開發中。

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總結

    WebSocket的雙向通訊是直接經過HTTP實現的。WebSocket API是HTML5規範的一部分，目前爲止，因爲規範只是草案，不一樣的服務器實現不一樣，支持也會有差別。開發WebSocket會有必定的風險，由於 Java的API還沒有標準化。此外，WebSocket可能沒法良好的在代理和中介機制下工做。但重要的是WebSocket利用HTTP的協議升級，完成了請求/響應到TCP鏈接的轉換。這就給將來的代理機制了一個選擇，能夠選擇在廣域網支持WebSocket與否。

Tomcat7.0.27是Tomcat發佈的第一個支持WebSocket的版本。