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PHP中Push(推送)技术的探讨

随着人们对Web即时应用需求的不断上升,Server Push(推送)技术在聊天、消息提醒尤其是社交网络等方面开始兴起,成为实时应用的数据流核心。这篇日志试图探讨的便是各种适合于PHPPush的实现方式以及其优劣。

1. 什么是Server Push

想象在聊天应用中,如果使用传统的ajax来承担消息的传入,那么一般是通过每隔一定时间拉取一次信息的方式实现,但是其实这种方式有大量查询是浪费的。聊天等Web应用更需要服务器在特定时间来主动告知前端有新的消息(Push),而不是前端每时每刻问服务器:“来消息了吗?”(Pull)。这也正是为什么这个技术常被叫做反向ajax。

其他别名:Comet,反向Ajax

 

2. 如何实现Push

其实所谓的推送技术也没有多么复杂,目前从大类上有3种,一种仍然建立在ajax基础上,还有一种建立在框架基础上,最后一种抛弃了传统的HTTP协议,使用Flash或者HTML5的WebSockets技术。接下来将对这三种类别产生的不同的方式进行探讨

 

1) Ajax 长轮询

Ajax长轮询从本质上来说仍然是一种pull,但是实时性较高,无用请求减少很多,是一种不错的Push实现方案。不过它只减少了网络上的无谓消耗。

核心: 客户端发起一个ajax请求,服务端将请求搁置(pending)或者说挂起,直到到了超时时间(timeout)或需要推送时返回;客户端则等待ajax返回后处理数据,再发起下一个ajax请求。

优点: 兼容性较高,实现简单

缺点: 对于php这种语言来说,如果要做到实时,那么服务端就要承受大得多的压力,因为搁置到什么时候往往是不确定的,这就要php脚本每次搁置都进行一个while循环。
当然,如果服务器刷新每秒级,那尚可接受,只是实时性上退化了。

注意: 浏览器有连接数限制。我得出的结论是如果当前页面上有一个ajax请求处于等待返回状态,那么其他ajax请求都会被搁置(Chrome, Firefox已测)。似乎跟页面标记有关,一个规范的HTML可以同时有多个请求。如果页面有一般ajax需求怎么办?解决方法是开个框架,框架中使在另一个域名下进行Comet长轮询,需要注意跨域问题。

PHP实现: Jquery+php实现comet

相关: Ajax跨域和js跨域解决方案

 

2) Frame 长连接

受到ajax启发,出现了框架下的长连接。

核心: Frame中发起一个普通请求,服务器将其搁置;需要推送时输出直接执行
脚本,然后继续保持连接。如果担心超时问题可以改成框架论询。

优点: 与1一样具有高兼容特性

缺点: 最大的问题是如果框架在载入,那么浏览器就好一直显示“载入中”,这就弱爆了(解决方法参见文末的相关阅读资源)。同样服务器也要能hold住大量循环……另外,是否有同域连接限制没测试。

 

3) Flash/HTML5 WebSockets

用flash来发起WebSockets,秒杀前面一切问题。

优点: 标准化, RealTime, Push

缺点: 服务器需要能应对WebSockets;还有如果既没有Flash又不支持HTML5的怎么办?

PHP实现: Start Using HTML5 WebSockets Today

 

6) 使用兼容封装层(socket.io)

以上每种方法都有优劣,那么终极解决方案便是合在一起!能WebSockets时候就WebSockets,不支持HTML5特性就退化到Flash,没有Flash则退化到Ajax长轮询。这也是我的Rainbowfish所采用的方式。

优点: 高度封装,编写非常容易,几乎不需要关心如何去实现的。实时,超低负载,高并发。

缺点: 其实算不上缺点,socket.io的服务器端要求是node.js,而不是php。

个人看法: 如果你是独立主机,能运行程序,那么socket.io配合node.js是个非常高效的选择。为什么呢?因为它还可以避免php的服务端高负载。

Rainbowfish的消息系统通过这种方式实现: 所有客户端都通过socket.io挂在nodejs服务器上(注意: 只是挂着,不需要任何循环,因为它是事件驱动的);需要推送消息了,服务器就与nodejs通信(比如访问某个地址来实现),告诉它推送什么消息到哪里;nodejs收到推送信号后,则通过socket.io实时传输数据给浏览器。这个其实也是一条单向的路,因为nodejs服务器不具备与php通信的能力,实际上也不需要,网页上直接连php就可以了。

 

3. 结束语

事实上,第一个方法(Ajax Long Pull)是一个不错的方法,只是如果使用php完成的话服务器负载上有点大,但这其实是通病;而最后列举的socket.io方案完全避免了这个问题,因为它属于另一种架构,并且这种组合也可以配合几乎所有的脚本语言实现push。

对于实时性要求非常高的应用,或许使用php实现实时部分并不是一个好的选择,将会面临非常大的服务器负载(可以通过编写支持等待事件的扩展来解决这个问题);如果只是消息提示等,则可以调整服务器上刷新的间隔降低到秒的级别,负载尚可接受。不过无论哪种用途,配合那些非阻塞语言或许才是最好的选择。

 

4. 相关阅读

How to implement COMET with PHP

Start Using HTML5 WebSockets Today

Comet(Wikipedia)

Ajax跨域和js跨域解决方案

Jquery+php实现comet

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