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使用Ajax long polling实现简单的聊天程序

关于web实时通信，通常使用长轮询或这长连接方式进行实现。

为了能够实际体会长轮询，通过Ajax长轮询实现了一个简单的聊天程序，在此作为笔记。

长轮询

传统的轮询方式是，客户端定时（一般使用setInterval）向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后马上返回响应信息。使用这种方式，无论客户端还是服务端都比较好实现，但是会有很多无用的请求（服务器没有有效数据的时候，也需要返回通知客户端）。

而长轮询是，客户端向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后保持住连接，直到有新消息才返回响应信息，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。这样的好处就是，在没有数据的时候，客户端和服务器之间不会有无用的请求。

对于使用长轮询的实现，客户端和服务器都有一定的要求：

客户端发起请求，当接收到服务器响应（正常或异常的响应）后，需要向服务求发送新的请求，从而达到轮询的效果
服务器端要能够一直保持住客户端的请求，直到有响应消息；同时服务器对请求的处理要支持非阻塞模式

实现

例子很简单，客户端使用Ajax进行轮询请求，服务器端使用Python的gevent库来实现了非阻塞式的响应。

客户端

客户端实现了一个longPolling的函数，当文档加载完成后，就会调用这个longPolling函数。

注意Ajax请求的complete属性设置，每次当longPolling函数中的Ajax请求结束后，又会重新通过longPolling函数向服务器发出轮询请求。

function longPolling() {  $.ajax({   url: "update",   data: {"cursor": cursor},   type: "POST",   error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {    $("#state").append("[state: " + textStatus + ", error: " + errorThrown + " ]<br/>");   },   success: function (result, textStatus) {    msg_data = eval("(" + result + ")");    $("#inbox").append(msg_data.html);    cursor = msg_data.latest_cursor;    console.log(msg_data)    $("#message").val("");    $("#state").append("[state: " + textStatus + " ]<br/>");   },   complete: longPolling  }); }

服务端

服务器端通过MessageBuffer类来维护了一个cache（用list实现），用来存放所有来自客户端的消息。当消息的数量超过cache_size的时候，服务器会清理掉早期的消息。

class MessageBuffer(object):     def __init__(self, cache_size = 200):         self.cache = []         self.cache_size = cache_size         self.message_event = Event()

由于Python自带的WSGI服务器是阻塞模式的，所以这里使用了gevent库中提供的非阻塞模式的WSGI服务器。

服务器的工作流程可以简单描述如下：

当服务器接收到客户端的数据请求时（/update）
- 如果存放消息cache为空，或者客户端已经得到了最新的消息（根据cursor这个GUID来判断），服务器阻塞（保持）该请求
- 服务器将所有有效的消息返回给客户端
当服务器接收到新的消息时（/new请求），服务器将新消息添加到cache中，并通过message_event事件来唤醒被阻塞的update请求

def application(env, start_response): # visit the main page if env['PATH_INFO'] == '/':  return generate_response_data('200 OK', chat_html, start_response) # client to send a new message elif env['PATH_INFO'] == '/new':  msg = escape(get_request_data("msg", env))   msg_item = {}  msg_item["id"] = str(uuid.uuid4())  msg_item["msg"] = msg  print "Got new message from client %s" %str(msg_item)  messageBuffer.cache.append(msg_item)  if len(messageBuffer.cache) > messageBuffer.cache_size:   messageBuffer.cache = messageBuffer.cache[-messageBuffer.cache_size:]  messageBuffer.message_event.set()  messageBuffer.message_event.clear()  return generate_response_data('200 OK', "", start_response) # serve to send available messages elif env['PATH_INFO'] == '/update':  cursor = escape(get_request_data("cursor", env))  print "cursor: %s" %cursor  # if message buffer is empty or no new messages, just wait  if len(messageBuffer.cache) == 0 or messageBuffer.cache[-1]["id"] == cursor:   messageBuffer.message_event.wait()  for index, m in enumerate(messageBuffer.cache):   if m['id'] == cursor:    return generate_response_data('200 OK', generate_json_data(messageBuffer.cache[index + 1:]), start_response)  return generate_response_data('200 OK', generate_json_data(messageBuffer.cache), start_response) else:  return generate_response_data('404 Not Found', b'<h1>Not Found</h1>', start_response)