Ajax push与pull方式的比较 技术核心
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使用Ajax可以开发出基于浏览器的具有高用户交互性和几乎不易觉察到延迟的web应用。实时的动态数据比如新闻标题、证券报价和拍卖行情都需要尽快地发送给用户。然而，AJAX仍然受限于web请求/响应架构的弱点，使得服务器不能推送实时动态的web数据。
Delft科技大学的Engin Bozdag、Ali Mesbah和Arie van Deursen一起讨论了下面这些可以实现基于web的实时事件通知的方法：
1.HTTP拉取方式：在这种传统的方法中，客户端以用户可定义的时间间隔去检查服务器上的最新数据。这种拉取 方式的频率要足够高才能保证很高的数据精确度，但高频率可能会导致多余的检查，从而导致较高的网络流量。而另一方面，低频率则会导致错过更新的数据。理想 地，拉取的时间间隔应该等于服务器状态改变的速度。
2.HTTP流：这种方法由存在于不间断的HTTP连接响应中或某个XMLHttpRequest连接中的服务器数据流所组成。
3.反转AJAX：服务流应用到AJAX，就是所谓的反转AJAX?或者COMET?。它使得服务器在某事件发生时可以发送消息给客户端，而不需要客户端显式的请求。目标在于达到状态变化的实时更新。COMET使用了HTTP/1.1中的持续连接的特性。通过HTTP/1.1，除非另作说明，服务器和浏览器之间的TCP连接会一直保持连接状态，直到其中一方发送了一条明显的“关闭连接”的消息，或者有超时以及网络错误发生。
4.长时间轮询：也就是所谓的异步轮询，这种方式是纯服务器端推送方式和客户端拉取方式的混合。它是基于BAYEUX协议的。 这个协议遵循基于主题的发布——订阅机制。在订阅了某个频道后，客户端和服务器间的连接会保持打开状态，并保持一段事先定义好的时间。如果服务器端没有事 件发生，而发生了超时，服务器端就会请求客户端进行异步重新连接。如果有事件发生，服务器端会发送数据到客户端，然后客户端重新连接。
在他们的实验性研究中，作者们在一个利用COMET推送方式实现（Dojo的Cometd库）的AJAX应用和一个纯拉取方式的应用之间，对数据一致性、服务器性能、网络性能以及数据遗失进行了比较。
他们总结说：
“...如果我们想要高数据一致性和高网络性能，我们就应该选择推送方式。但是，推送会带来一些扩展性问题；服务器应用程序CPU使用率是拉取方式 的7倍。根据我们的结果，服务器性能会在350-500个用户时趋于饱和。对于更大数量的用户，负载均衡和服务器集群技术就在所难免了。
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使用拉取方式，要想达到完整的数据一致性以及很高的网络性能是很困难的。如果拉取的时间间隔大于数据更新的时间间隔，就会发生一些数据的遗失。而如 果小于数据更新的时间间隔，网络性能就会受到影响。拉取方式只有在拉取时间间隔等同于数据更新时间间隔时，才会恰到好处。但是，为了达到那样的目标，我们 就需要提前知道准确的数据更新时间间隔。然而，数据更新的时间间隔很少是静态不变并可以预知的。这使得拉取方式只有在数据是根据某种特定模式发布的情况才 有用。”
?一些其他Comet Ajax服务器推送模型的实现：
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var xmlhttp?= new?ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP.5.0");function ConnectServer(){xmlhttp.open("POST","http://127.0.0.1:5565",true);//建立异步通信?????xmlhttp.setRequestHeader("Content-Type","application/x-www-form-urlencoded;charset=utf-8");????var m=xmlhttp.send("当前浏览起的标识");}xmlhttp.onreadystatechange = function(){?????????if(xmlhttp.readyState == 4)????{????//判断返回值是否正常???????if(xmlhttp.status == 200)????????????{????????????????????????????//执行你的方法????????????????????????????var s=xmlhttp.responseText;//获取服务器发过来的信息???????????//执行你处理该事件的相关代码???????}????}setTimeout(ConnectServer(),100);//重新建立下一次连接}?ConnectServer();?
注意，127.0.0.1是实例的服务器，在书写程序时可以更换该地址，每次onreadystatechange被回调后应该建立另一次连接，应为每次服务器应答客户机后客户机就会断开连接，所以每次服务器应答之后客户机就应该建立新的连接以等待服务器的下一次通知。现在客户机已经能够和服务器建立长久的连接，那么服务器该如何通知客户机呢？好的，现在我们就来解决该问题，当客户机一个xmlhttp请求发送到服务器后，服务器接收到该请求不立即应答，而将该请求挂起，直到服务器产生需要通知客户机的事件时才应答客户机。而如何挂起该请求了？有两种方案：1、??????????????是在web服务器上实现一个Serverlet（java）或httpHandle(.net)来接收该请求，当请求的调用到来时我们可以阻塞该线程上的调用，直到服务器产生通知客户机的事件。2、??????????????自行实现一个简单的httpserver来接收应答并处理。即用一个线程来监听指定端口，当请求到达时将用于应答的套接字（socket）存储在内存中的列表中，当服务器有事件通知时从列表中检索出对应的套接字并应答。由于第一种方案会阻塞线程，由于web服务器应答各种请求的线程数是有限的所以第一种方案会带来性能损失和不稳定因素。所以第二种方案才是可行的。基于java的参考代码如下：接收xmlhttp请求的代码片断?
Public static HashMap<String, Socket> clientSockets=new HashMap<String, Socket>();private boolean serverStarted=true;...............java.net.ServerSocket ss;ss = new?java.net.ServerSocket(5565);//设置监听端口while(serverStarted)?//循环应答{?????????try {???????????????????java.lang.Thread.sleep(100);?????????} catch (InterruptedException e) {???????????????????break;?????????}java.net.Socket?s =ss.accept();????byte[] b =new byte[s.getInputStream().available()] ;?????????s.getInputStream().read(b);?????????String requestStr=new String(b,"utf-8");????//从请求字符串中分析出客户端发来的标示符?String clientId=parseRequestStr(requestStr);??????clientSockets.put(clientId,s);?}??……..?
当服务器发生事件需要通知客户段时的代码片断?
java.net.Socket?s=clientSockets.get(clientId);//从列表中检索出需要的客户段套接字if(s==null)return;java.io.PrintWriter p=new???java.io.PrintWriter(s.getOutputStream());p.println("HTTP/1.1 200OK");p.println("Content-Type:text/html; charset:utf-8");p.println("Content-Length:"+msg.length());//msg为服务器要发到客户端的信息p.println();p.println(msg);p.flush();s.getOutputStream().flush();s.getOutputStream().close();s.close();clientSockets.remove(clientId);//移出发送的Socket?
好了倒此为止服务器主动通知客户机Ajax push技术的基本实现原理和参考代码段已经给出，相信大家根据笔者所给出的技术要点举一反三实现出更好的推式技术。结束语?????????最后我还是要补充的说几句，笔者在文章中只是给出的关键实现，但在实际中应用该技术还需要考虑很多，我在这里举几个要考虑的比较重要点：1、?关于客户段异常，如果连接失败如何最省资源的自动再次连接，如何检测连接已经断开2、?服务器需要对列表中的套接字进行定期验证以保证列表中的连接可用3、?很多消息要连续通知客户机是对消息考虑队列的处理好了我就说这里，如果大家有更多的问题和建议请E-mail联系我,希望大家看过本文后也能向别人问起“你的应用今天Ajax push了吗？”五年前，如果不知道 XML，您就是一只无人重视的丑小鸭。十八个月前，Ruby 成了关注的中心，不知道 Ruby 的程序员只能坐冷板凳了。今天，如果想跟上最新的技术时尚，那您的目标就是 Ajax。
但是，Ajax 不仅仅 是一种时尚，它是一种构建网站的强大方法，而且不像学习一种全新的语言那样困难。在详细探讨 Ajax 是什么之前，先让我们花几分钟了解 Ajax 做 什么。目前，编写应用程序时有两种基本的选择：
桌面应用程序
Web 应用程序
两者是类似的，桌面应用程序通常以 CD 为介质(有时候可从网站下载)并完全安装到您的计算机上。桌面应用程序可能使用互联网下载更新，但运行这些应用程序的代码在桌面计算机上。Web 应用程序运行在某处的 Web 服务器上 —— 毫不奇怪，要通过 Web 浏览器访问这种应用程序。
不过，比这些应用程序的运行代码放在何处更重要的是，应用程序如何运转以及如何与其进行交互。桌面应用程序一般很快(就在您的计算机上运行，不用等待互联网连接)，具有漂亮的用户界面(通常和操作系统有关)和非凡的动态性。可以单击、选择、输入、打开菜单和子菜单、到处巡游，基本上不需要等待。
另一方面，Web 应用程序是最新的潮流，它们提供了在桌面上不能实现的服务(比如 Amazon.com 和 eBay)。但是，伴随着 Web 的强大而出现的是等待，等待服务器响应，等待屏幕刷新，等待请求返回和生成新的页面。
显然这样说过于简略了，但基本的概念就是如此。您可能已经猜到，Ajax 尝试建立桌面应用程序的功能和交互性，与不断更新的 Web 应用程序之间的桥梁。可以使用像桌面应用程序中常见的动态用户界面和漂亮的控件，不过是在 Web 应用程序中。
我们来看看 Ajax 如何将笨拙的 Web 界面转化成能迅速响应的 Ajax 应用程序吧。
老技术，新技巧
在谈到 Ajax 时，实际上涉及到多种技术，要灵活地运用它必须深入了解这些不同的技术(本系列的头几篇文章将分别讨论这些技术)。好消息是您可能已经非常熟悉其中的大部分技术，更好的是这些技术都很容易学习，并不像完整的编程语言(如 Java 或 Ruby)那样困难。
Ajax 的定义
Ajax 是 Asynchronous Javascript and XML(以及 DHTML 等)的缩写。这个短语是 Adaptive Path 的 Jesse James Garrett 发明的(请参阅 参考资料)，按照 Jesse 的解释，这不是 个首字母缩写词。
下面是 Ajax 应用程序所用到的基本技术：
HTML 用于建立 Web 表单并确定应用程序其他部分使用的字段。
Javascript 代码是运行 Ajax 应用程序的核心代码，帮助改进与服务器应用程序的通信。
DHTML 或 Dynamic HTML，用于动态更新表单。我们将使用 div、span 和其他动态 HTML 元素来标记 HTML。
文档对象模型 DOM 用于(通过 Javascript 代码)处理 HTML 结构和(某些情况下)服务器返回的 XML。
我们来进一步分析这些技术的职责。以后的文章中我将深入讨论这些技术，目前只要熟悉这些组件和技术就可以了。对这些代码越熟悉，就越容易从对这些技术的零散了解转变到真正把握这些技术(同时也真正打开了 Web 应用程序开发的大门)。
XMLHttpRequest 对象
要了解的一个对象可能对您来说也是最陌生的，即 XMLHttpRequest。这是一个 Javascript 对象，创建该对象很简单，如清单 1 所示。
清单 1. 创建新的 XMLHttpRequest 对象
现在要知道这是处理所有服务器通信的对象。继续阅读之前，先停下来想一想：通过 XMLHttpRequest 对象与服务器进行对话的是 Javascript 技术。这不是一般的应用程序流，这恰恰是 Ajax 的强大功能的来源。
在一般的 Web 应用程序中，用户填写表单字段并单击 Submit 按钮。然后整个表单发送到服务器，服务器将它转发给处理表单的脚本(通常是 PHP 或 Java，也可能是 CGI 进程或者类似的东西)，脚本执行完成后再发送回全新的页面。该页面可能是带有已经填充某些数据的新表单的 HTML，也可能是确认页面，或者是具有根据原来表单中输入数据选择的某些选项的页面。当然，在服务器上的脚本或程序处理和返回新表单时用户必须等待。屏幕变成一片空白，等到服务器返回数据后再重新绘制。这就是交互性差的原因，用户得不到立即反馈，因此感觉不同于桌面应用程序。
Ajax 基本上就是把 Javascript 技术和 XMLHttpRequest 对象放在 Web 表单和服务器之间。当用户填写表单时，数据发送给一些 Javascript 代码而不是 直接发送给服务器。相反，Javascript 代码捕获表单数据并向服务器发送请求。同时用户屏幕上的表单也不会闪烁、消失或延迟。换句话说，Javascript 代码在幕后发送请求，用户甚至不知道请求的发出。更好的是，请求是异步发送的，就是说 Javascript 代码(和用户)不用等待服务器的响应。因此用户可以继续输入数据、滚动屏幕和使用应用程序。
然后，服务器将数据返回 Javascript 代码(仍然在 Web 表单中)，后者决定如何处理这些数据。它可以迅速更新表单数据，让人感觉应用程序是立即完成的，表单没有提交或刷新而用户得到了新数据。Javascript 代码甚至可以对收到的数据执行某种计算，再发送另一个请求，完全不需要用户干预!这就是 XMLHttpRequest 的强大之处。它可以根据需要自行与服务器进行交互，用户甚至可以完全不知道幕后发生的一切。结果就是类似于桌面应用程序的动态、快速响应、高交互性的体验，但是背后又拥有互联网的全部强大力量。
加入一些 Javascript
得到 XMLHttpRequest 的句柄后，其他的 Javascript 代码就非常简单了。事实上，我们将使用 Javascript 代码完成非常基本的任务：获取表单数据：Javascript 代码很容易从 HTML 表单中抽取数据并发送到服务器。
修改表单上的数据：更新表单也很简单，从设置字段值到迅速替换图像。
解析 HTML 和 XML：使用 Javascript 代码操纵 DOM(请参阅 下一节)，处理 HTML 表单服务器返回的 XML 数据的结构。
对于前两点，需要非常熟悉 getElementById() 方法，如 清单 2 所示。
清单 2. 用 Javascript 代码捕获和设置字段值
var phone = document.getElementByIdx("phone").value;
// Set some values on a form using an array called response
document.getElementByIdx("order").value = response[0];
document.getElementByIdx("address").value = response[1];
这里没有特别需要注意的地方，真是好极了!您应该认识到这里并没有非常复杂的东西。只要掌握了 XMLHttpRequest，Ajax 应用程序的其他部分就是如 清单 2 所示的简单 Javascript 代码了，混合有少量的 HTML。同时，还要用一点儿 DOM，我们就来看看吧。
以 DOM 结束
最后还有 DOM，即文档对象模型。可能对有些读者来说 DOM 有点儿令人生畏，HTML 设计者很少使用它，即使 Javascript 程序员也不大用到它，除非要完成某项高端编程任务。大量使用 DOM 的是 复杂的 Java 和 C/C++ 程序，这可能就是 DOM 被认为难以学习的原因。
幸运的是，在 Javascript 技术中使用 DOM 很容易，也非常直观。现在，按照常规也许应该说明如何使用 DOM，或者至少要给出一些示例代码，但这样做也可能误导您。即使不理会 DOM，仍然能深入地探讨 Ajax，这也是我准备采用的方法。以后的文章将再次讨论 DOM，现在只要知道可能需要 DOM 就可以了。当需要在 Javascript 代码和服务器之间传递 XML 和改变 HTML 表单的时候，我们再深入研究 DOM。没有它也能做一些有趣的工作，因此现在就把 DOM 放到一边吧。
获取 Request 对象
有了上面的基础知识后，我们来看看一些具体的例子。XMLHttpRequest 是 Ajax 应用程序的核心，而且对很多读者来说可能还比较陌生，我们就从这里开始吧。从 清单 1 可以看出，创建和使用这个对象非常简单，不是吗?等一等。
还记得几年前的那些讨厌的浏览器战争吗?没有一样东西在不同的浏览器上得到同样的结果。不管您是否相信，这些战争仍然在继续，虽然规模较小。但令人奇怪的是，XMLHttpRequest 成了这场战争的牺牲品之一。因此获得 XMLHttpRequest 对象可能需要采用不同的方法。下面我将详细地进行解释。
使用 Microsoft 浏览器
Microsoft 浏览器 Internet Explorer?使用 MSXML 解析器处理 XML(可以通过 参考资料 进一步了解 MSXML)。因此如果编写的 Ajax 应用程序要和 Internet Explorer 打交道，那么必须用一种特殊的方式创建对象。
但并不是这么简单。根据 Internet Explorer 中安装的 Javascript 技术版本不同，MSXML 实际上有两种不同的版本，因此必须对这两种情况分别编写代码。请参阅 清单 3，其中的代码在 Microsoft 浏览器上创建了一个 XMLHttpRequest。
清单 3. 在 Microsoft 浏览器上创建 XMLHttpRequest 对象
// Open a connection to the server
xmlHttp.open("GET", url, true);
// Setup a function for the server to run when it's done
xmlHttp.onreadystatechange = updatePage;
// Send the request
xmlHttp.send(null);
}
其中大部分代码意义都很明确。开始的代码使用基本 Javascript 代码获取几个表单字段的值。然后设置一个 PHP 脚本作为链接的目标。要注意脚本 URL 的指定方式，city 和 state(来自表单)使用简单的 GET 参数附加在 URL 之后。
然后打开一个连接，这是您第一次看到使用 XMLHttpRequest。其中指定了连接方法(GET)和要连接的 URL。最后一个参数如果设为 true，那么将请求一个异步连接(这就是 Ajax 的由来)。如果使用 false，那么代码发出请求后将等待服务器返回的响应。如果设为 true，当服务器在后台处理请求的时候用户仍然可以使用表单(甚至调用其他 Javascript 方法)。
xmlHttp(要记住，这是 XMLHttpRequest 对象实例)的 onreadystatechange 属性可以告诉服务器在运行完成 后(可能要用五分钟或者五个小时)做什么。因为代码没有等待服务器，必须让服务器知道怎么做以便您能作出响应。在这个示例中，如果服务器处理完了请求，一个特殊的名为 updatePage() 的方法将被触发。
最后，使用值 null 调用 send()。因为已经在请求 URL 中添加了要发送给服务器的数据(city 和 state)，所以请求中不需要发送任何数据。这样就发出了请求，服务器按照您的要求工作。
如果没有发现任何新鲜的东西，您应该体会到这是多么简单明了!除了牢牢记住 Ajax 的异步特性外，这些内容都相当简单。应该感激 Ajax 使您能够专心编写漂亮的应用程序和界面，而不用担心复杂的 HTTP 请求/响应代码。
清单 5 中的代码说明了 Ajax 的易用性。数据是简单的文本，可以作为请求?URL 的一部分。用 GET 而不是更复杂的 POST 发送请求。没有 XML 和要添加的内容头部，请求体中没有要发送的数据;换句话说，这就是 Ajax 的乌托邦。
不用担心，随着本系列文章的展开，事情会变得越来越复杂。您将看到如何发送 POST 请求、如何设置请求头部和内容类型、如何在消息中编码 XML、如何增加请求的安全性，可以做的工作还有很多!暂时先不用管那些难点，掌握好基本的东西就行了，很快我们就会建立一整套的 Ajax 工具库。
处理响应
现在要面对服务器的响应了。现在只要知道两点：
什么也不要做，直到 xmlHttp.readyState 属性的值等于 4。
服务器将把响应填充到 xmlHttp.responseText 属性中。
其中的第一点，即就绪状态，将在下一篇文章中详细讨论，您将进一步了解 HTTP 请求的阶段，可能比您设想的还多。现在只要检查一个特定的值(4)就可以了(下一期文章中还有更多的值要介绍)。第二点，使用 xmlHttp.responseText 属性获得服务器的响应，这很简单。清单 6 中的示例方法可供服务器根据 清单 5 中发送的数据调用。
清单 6. 处理服务器响应
???????onChange="callServer();" /></p>
?<p>State: <input type="text" name="state" id="state" size="25"
???????onChange="callServer();" /></p>
?<p>Zip Code: <input type="text" name="zipCode" id="city" size="5" /></p>
</form>
如果感觉这像是一段相当普通的代码，那就对了，正是如此!当用户在 city 或 state 字段中输入新的值时，callServer() 方法就被触发，于是 Ajax 开始运行了。
