服务器推送技术Server Push详解

推送技术Server Push的基础思想是将浏览器主动查询信息改为服务器主动发送信息。服务器发送一批数据，浏览器显示这些数据，同时保证与服务器的连接。当服务器需要再次发送一批数据时，浏览器显示数据并保持连接。以后，服务器仍然可以发送批量数据，浏览器继续显示数据，依次类推。

客户端拉曳(Client Pull)

在客户端拖曳技术中，服务器发送一批数据，在HTTP响应或文档头标记中插入指令，让浏览器“在5秒内再次装入这些数据”或“10秒内前往某URL装入数据”。当指定的时间达到时，客户端就按照服务器的指示去做，或者刷新当前数据，或者调入新的数据。

其实push 和 pull 这两种技术手段非常不同，但目的几乎一致，都是为了给最终用户方便的提供***信息。

在服务器推送技术中，HTTP 连接一直保持着，直到服务器知道自己已结束发送数据并发送一个结束信号，或者客户端中断连接。而在客户端拖曳技术中，并不保持HTTP连接，相反，客户端被告知合时建立新连接，以及建立连接是获取什么数据。

在服务器推送中，奇妙之处在于“multipart/mixed”格式的MIME，它能够使一个报文（或HTTP响应）包含许多数据项、在客户端拖曳中，奇妙之处在于HTTP响应头标（或等效的HTML元素），它能告知客户端在指定的延时时间后执行何种动作。

服务器推送通常效率要比客户端拖曳效率高，因为它不必为后续数据建立新的连接。由于始终保持连接，即使没有数据传输时也是这样，因此服务器必须愿意分配这些TCP/IP端口，对于TCP/IP端口数有限的服务器这将是一个严重的问题。

客户端拖曳效率低，因为这必须每次为传送数据建立新的连接。但是它不必始终保持连接。

在实际情况中，建立HTTP连接通常需要花费相当多的时间，多达一秒甚至更多。因此从性能上考虑，服务器推送对于最终用户更有吸引力，特别是对于需要经常更新信息的情况下。

服务器推送相对客户端拖曳的另一点优势是，服务器推送相对比较容易控制。例如，服务器每一次推送时都保持一个连接，但它又随时可以关闭其中的任何连接，而不需要在服务器上设置特殊的算法。而客户端拖曳在同样的情况下要麻烦许多，它每次要与服务器建立连接，服务器为了处理将客户端拖曳请求与特定的最终用户匹配等情况，需要使用相当麻烦的算法。

如果实现服务器推送的CGI程序是使用Shell脚本语言编写的，有时会存在一些问题。例如，客户端最终用户中断连接，Shell程序通常不能注意到，这将使资源毫无用处的浪费掉，解决这一问题的办法是用Perl或者C来编写这类CGI程序，以使用户中断连接时能够结束运行。

如上所述，在服务器推送中，多个响应中连接始终保持，使服务器可在任何时间发送更多的数据。一个明显的好处是服务器完全能够控制更新数据的时间和频率。另外，这种方法效率高，因为始终保持连接。缺点是保持连接状态会浪费服务器端的资源。服务器推送还比较容易中断。

接下来就大概说说服务器推送技术

服务器在响应请求时，HTTP使用MIME报文格式来封装数据。通常一个HTTP响应只能包含一个数据块。但MIME有一种机制可用一个报文（或HTTP响应）表示将多个数据块，这种机制就是成为“multipart/mixed”的标准MIME类型。multipart/mixed报文大体格式如下：
Content-type:multipart/mixed;boundary=ThisRandomString
--ThisRandomString
Content-type:text/plain
***个对象的数据。
--ThisRandomString
Content-type:text/plain
第二个对象的数据。
--ThisRandomString--

上述报文包括两上数据块，二者的类型都是“text/plain”。***一个“ThisRandomString”后的两条短线（--）表示报文结束，后面没有数据。

对于服务器推送，使用一个“multipart/mixed”类型的变种--multipart/x-mixed-replace。这里，“x-”表示属于实验类型。“replace”表示每一个新数据块都会代替前一个数据块。也就是说，新数据不是附加到旧数据之后，而是替代它。

下面是实际使用的“multipart/x-mixed-replace”类型：
Content-type:multipart/x-mixed-replace;boundary=ThisRandomString
--ThisRandomString
Content-type:text/plain
***个对象的数据
--ThisRandomString
Content-type:text/plain
第二个（***一个）对象的数据。
--ThisRandomString--

使用这一技术的关键是，服务器并不是推送整个“multipart/x-mixed-replace”报文，而是每次发送后数据块。

HTTP连接始终保持，因而服务器可以按自己需要的速度和频率推送新数据，两个数据块之间浏览器仅需在当前窗口等候，用户甚至可以到其他窗口做别的事情，当服务器需要发送新数据时，它只是源（ABC输入法没那个字*&^$#）传输管道发送数据块，客户端相应的窗口进行自我更新。

在服务器推送技术中，“multipart/x-mixed-replace”类型的报文由唯一的边界线组成，这些边界线分割每个数据块。每个数据块都有自己的头标，因而能够指定对象相关的内容类型和其他信息。由于“multipart/x-mixed-replace”的特性是每一新数据块取代前一数据对象，因而浏览器中总是显示***的数据对象。

“multipart/x-mixed-replace”报文没有结尾。也就是说，服务器可以永远保持连接，并发送所需的数据。如果用户不再在浏览器窗口中显示数据流，或者浏览器到服务器间的连接中间（例如用户按“STOP”按钮），服务器的推送才会中断。这是人们使用服务器推送的典型方式。

当浏览器发现“Content-type”头标或到达头标结束处时，浏览器窗口中的前一个文档被清除，并开始显示下一个文档。发现下一个报文边界时，就认为当前数据块（文档）已经结束。

总之，服务器推送的数据由一组头标（通常包括“Content-type”）、数据本身和分割符（报文边界）三部分组成。浏览器看到分割符时，它保持状态不变，直到下一个数据块到达。

将以上概念进行用编程方法实现，就可以得到实际的服务器推送程序。例如，下面的Unix shell程序将使浏览器每5秒显示一次服务器上的进程列表：
#!/bin/sh
echo "HTTP/1.1 200"
echo "Content-type: multipart/x-mixed-replace;boundary=--ThisRandomString--"
echo ""
echo "--ThisRandomString--"
while true
do
echo "Content-type: text/html"
echo ""
echo "h2Processes on this machine updated every 5 seconds/h2"
echo "time:"
date
echo "p"
echo "plaintext"
ps -el
echo "--ThisRandomString--"
sleep 5
done

注意到，边界设置在sleep语句之前发送，这能够确保浏览器清除其缓冲区，并显示所接收到的***数据。
NCSA HTTPD用户在内容类型中不能使用空格，包括边界参数。NCSA HTTPD只能将不带空格字符的字符串作为内容类型。如果在内容类型行中存在空格（冒号后面的空格除外），空格后的任何文本都会被删除。

下面的示例是正确的：
Content-type: multipart/x-mixed-replace;boundary=ThisRandomString
而下例则不能正常工作，因为它在中间有空格：
Content-type: multipart/x-mixed-replace; boundary=ThisRandomString

服务器推送的另一个优点是它可以针对单个内联图象进行。包括图象的文档可以由服务器定时或定周期进行更新。而实现这一点非常简单：只需使IMG元素的SRC属性指向推送一系列图象的URL即可。

如果服务器推送用于单个内联图象，文档中的图象就会一次次被新推送来的图象所代替，而文档本身不需变化（假设文档没有进行服务器推送）。这样，WEB页面中有限的动画就可以为静态画面所代替。

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