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详解Tomcat如何实现Comet

2015年11月30日 作者：seaboat 汪洋之舟原文

Comet模式是一种服务器端推技术，它的核心思想提供一种能让当服务器端往客户端发送数据的方式。Comet模式为什么会出现？刚开始人们在客户端通过不断自动刷新整个页面来更新数据，后来觉得体验不好又使用了AJAX不断从客户端轮询服务器更新数据，然后是使用Comet模式由服务器端通过长连接推数据。Comet模式能大大减少发送到服务器端的请求从而避免了很多开销，而且它还具备更好的实时性。

如图所示，客户端发送一个请求到服务器，服务器接收了连接后一直保持住连接不关闭；接着客户端发送一个操作报文告诉服务器需要做什么操作，服务器处理完事件1后会给客户端响应，然后处理完事件2后又会给客户端响应；然后客户端继续发送操作报文给服务器，服务器再进行响应。

一般Comet模式需要NIO配合，而在BIO中无法使用Comet模式。在Tomcat内部集成Comet模式的思路也比较清晰，引入了一个CometProcessor接口，此接口只有一个event方法，具体接口代码如下：

public interface CometProcessor extends Servlet{
  public void event(CometEvent event)
    throws IOException, ServletException;
}

而CometEvent则表示Comet相关的事件，它包含四BEGIN, READ, END, ERROR四个事件，分别表示：

①　BEGIN，表示请求开始，此时客户端连接已被接收。

②　READ，表示可以读取客户端连接，你可以开始读取数据了，读取的过程不会阻塞。

③　END，表示请求结束，此时客户端连接将被断开。

④　ERROR，表示发生了IO异常，一般将会结束此次请求并且连接会被断开。

下面看一个简单的例子：

public class CometServlet extends HttpServlet implements CometProcessor {

  protected ArrayList connections = new ArrayList();

  public void event(CometEvent event) throws IOException, ServletException {
    HttpServletRequest request = event.getHttpServletRequest();
    HttpServletResponse response = event.getHttpServletResponse();
    if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.BEGIN) {
      synchronized (connections) {
        connections.add(response);
      }
    } else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.ERROR) {
      synchronized (connections) {
        connections.remove(response);
      }
    }else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.END) {
      synchronized (connections) {
        connections.remove(response);
      }
    } else if (event.getEventType() == CometEvent.EventType.READ) {
      InputStream is = request.getInputStream();
      byte[] buf = new byte[512];
      do {
        int n = is.read(buf);
        if (n > 0) {
          System.out.println(new String(buf, 0, n));
        } else if (n < 0) {
          return;
        }
      } while (is.available() > 0);
    }
  }
}

这个例子中只是简单的客户端连接都接收起来而不做任何处理，并将客户端发送过来的数据输出。很容易理解，在BEGIN事件中接收连接并把响应对象假如到列表中，发送ERROR或END事件时则将响应对象移除，当READ事件时则读取数据并输出。

有了CometProcessor接口后，Tomcat内部就可以识别Comet模式的Servlet了，我们知道Tomcat对请求的处理是管道模式的，所以在Wrapper容器的管道中判断加载的Servlet是否继承了CometProcessor，继承则说明是Comet模式，则使用Comet方式处理。它的处理过程如图，当一个客户端连接到来，被接收器接收后注册到NioChannel队列中，Poller组件不断轮询是否有NioChannel需要处理，如果有则调用前面实例化的Comet模式Servlet，这里主要用到CometProcessor接口的event方法，Poller会将对应的请求对象、响应对象和事件封装成都CometEvent对象并传入event方法。此时即执行event方法的逻辑，完成对不同事件的处理，从而实现了Comet模式。

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