网页端消息推送之推与拉

Posted 2021-02-08 lufeiludaima

需求之缘由

　　用户A在网页段登陆，系统或其他用户的某些操作会导致在网页显示消息，用以提醒用户。实现方式大致有三种。

1. 轮询拉取
2. 建立长连接
3. HTTP长轮询

消息通知之发送方和处理方

　　发送方

• 系统发给A的“系统通知”，可能对实时性要求没这么高

• 用户发给A的“聊天消息”，有对实时性要求比较高，越实时越好

　　处理方

• 有服务对消息进行逻辑处理

• 有数据库对数据进行落地

• 有缓存对数据进行加速

方式之一_轮询拉取

　

轮询拉取，是最容易想到的实现方式：

• 发送方发送了消息，先入队列

• 网页端起一个timer，每个一段时间（例如10秒），发起一个轮询请求，拉取队列里的消息

• 如果队列里有消息，就返回消息

• 如果队列里无消息，就10秒后再次轮询

这种方式的优势是：实现简单，直观且，容易理解，互联网兴起时，人数不多的聊天室就是这么玩的。

缺点也很明显：

• 实时性差：最坏的情况下，1条消息进入队列后，10s之后才会收到

• 效率低下：发消息是一个低频动作，如果10次轮询才收到1条消息，请求有效性只有10%，浪费了大量服务器资源

更要命的是，在这种方案下，实时性与效率是一对不可调和的矛盾：如果将轮询周期设为1/10，将时延缩短到1秒，意味着100次轮询才会收到1条消息，请求有效性则降为了1%。

方式之二_建立长连接

　　如果要兼顾实时性和效率，长连接是最佳之选，PC端聊天软件基本都是使用长连接。网页端常见的实现长连接的方式有两种：

• WebSocket

• FlashSocket

这两种方案的细节不再展开，ta们均有一定的局限性。

　　局限性：由于websocket需要浏览器的支持，浏览器需要web-server支持，如果用户的浏览器不支持websocket功能，容易导致用户缺失某些功能。

方式之三_HTTP长轮询

HTTP长轮询的核心在于，浏览器与服务端之间建立了一条“通知连接”，它的特点是：

• 这是一条browser发往web-server的HTTP连接

• 这条连接只用来收取推送通知

• 不像普通的“请求-响应”式HTTP请求，这个HTTP会被服务端夯住，直到有推送通知到达，或者超过约定的时间

画外音：对于HTTP请求，为了提高效率，一般来说browser和web-server都会有一些设置，如果一条HTTP请求长时间没有数据（例如，150秒），会被断开。“通知连接”为了不被browser和web-server粗暴断开，一般会设置一个约定阈值（例如，小于150秒），由系统返回一个空消息，以便“优雅返回”。

更具体的，对于这条“夯住”与“只收推送通知”的“通知连接”，是怎么玩的呢？

场景1

发起通知连接时，队列里正好有消息，则：

• 发起通知连接，正好队列里有消息

• 实时把队列里的消息带回

• 立马再发起通知连接

 

场景二

发起通知连接时，队列里无消息，则：

• 发起通知连接时，队列里无消息

• 一直等待，直到触发“时间阈值”，返回无消息

• 立马再发起通知连接

场景三

新消息来时，正好有通知连接在，则：

• 新消息来时，正好有通知连接在

• 通知连接实时将消息带回

• 立马再发起通知连接

上面三个场景的最终状态，都是“一定，永远，会有一条通知连接，连接在浏览器与服务器之间”，这样就能够保证消息的实时性。当然，有人会说，HTTP的返回与再次发起会有一个时间差，如果这个时间差，恰巧有新消息过来呢？

场景四

 

新消息来时，没有通知连接，则：

• 新消息来时，没有通知连接

• 把新消息放入队列

最后这个场景，发生的概率非常小，但也确保了在“HTTP的返回与再次发起会有一个时间差”内，消息不会丢失，在通知连接发起后，消息能够实时返回。

总结

网页端收消息，究竟是推还是拉？

• 最容易想到的是拉，但实时性和效率是一对无法调和的矛盾

• 最佳的方式是推，但WebSocket和FlashSocket各有局限性，需要浏览器的支持

• 最通用的方式是长轮询，通过HTTP短连接拼装长连接，具体是通过“夯住”“只收推送通知”的“通知连接”来实现的，能够做到消息的实时性到达