Python学习路程day21

本节内容：

项目实战：开发一个WEB聊天室

功能需求：

用户可以与好友一对一聊天
可以搜索、添加某人为好友
用户可以搜索和添加群
每个群有管理员可以审批用户的加群请求，群管理员可以用多个，群管理员可以删除、添加、禁言群友
可以与聊天室里的人进行临时会话(与qq群一样)
可以在群中发图片
可以与好友一对一发文件

知识必备:

django
html\css\js
bootstrap
jquery, ajax

前景介绍

首先我们知道http是无状态、请求/响应模式的通信模式，就是用户每次通过浏览器点击一下页面，都需要重新与WEB服务器建立一次连接，且发送自己的session id给服务器端以使服务器端验证此用户的身份。客户端若想从web服务器上获取数据，必须主动发起一个请求，然后接收服务器端的返回，服务器端不会主动往客户端推送消息。

基于传统的WEB服务器只会被动响应客户端请求的这个认知，如果我们想实现WEB实时聊天的需求，基本上只有以下几种方式：

轮询(polling)

轮询 (Polling) 涉及了从客户端向服务器端发出请求以获取一些数据，这显然就是一个纯粹的 Ajax HTTP 请求。为了尽快地获得服务器端事件，轮询的间隔（两次请求相隔的时间）必须尽可能地小。但有这样的一个缺点存在：如果间隔减小的话，客户端浏览器就会发出更多的请求，这些请求中的许多都不会返回任何有用的数据，而这将会白白地浪费掉带宽和处理资源。

Comet

使用了轮询的Ajax 非常受限：其不具伸缩性，不提供低延迟通信（只要事件一到达服务器端，它们就以尽可能快的速度到达浏览器端）。 Comet 是一个 Web 应用模型，在该模型中，请求被发送到服务器端并保持一个很长的存活期，直到超时或是有服务器端事件发生。在该请求完成后，另一个长生存期的 Ajax 请求就被送去等待另一个服务器端事件。

Comet 的一大优点是，每个客户端始终都有一个向服务器端打开的通信链路。服务器端可以通过在事件到来时立即提交（完成）响应来把事件推给客户端，或者它甚至可以累积再连续发送。因为请求长时间保持打开的状态，故服务器端需要特别的功能来处理所有的这些长生存期请求。

Comet的实现主要有两种方式：

基于Ajax的长轮询（long-polling）方式

浏览器发出XMLHttpRequest 请求，服务器端接收到请求后，会阻塞请求直到有数据或者超时才返回，浏览器JS在处理请求返回信息（超时或有效数据）后再次发出请求，重新建立连接。在此期间服务器端可能已经有新的数据到达，服务器会选择把数据保存，直到重新建立连接，浏览器会把所有数据一次性取回。

Forever Iframe（永存的 Iframe）

此技术涉及了一个置于页面中的隐藏 Iframe 标签，该标签的 src 属性指向返回服务器端事件的 servlet 路径。每次在事件到达时，servlet 写入并刷新一个新的 script 标签，该标签内部带有 JavaScript 代码，iframe 的内容被附加上这一 script 标签，标签中的内容就会得到执行。

WebSocket

如果说Ajax的出现是互联网发展的必然，那么Comet技术的出现则更多透露出一种无奈，仅仅作为一种hack技术，因为没有更好的解决方案。Comet解决的问题应该由谁来解决才是合理的呢？浏览器，html标准，还是http标准？主角应该是谁呢？本质上讲，这涉及到数据传输方式，http协议应首当其冲，是时候改变一下这个懒惰的协议的请求/响应模式了。

W3C给出了答案，在新一代html标准html5中提供了一种浏览器和服务器间进行全双工通讯的网络技术Websocket。从Websocket草案得知，Websocket是一个全新的、独立的协议，基于TCP协议，与http协议兼容、却不会融入http协议，仅仅作为html5的一部分。于是乎脚本又被赋予了另一种能力：发起websocket请求。这种方式我们应该很熟悉，因为Ajax就是这么做的，所不同的是，Ajax发起的是http请求而已。

与http协议不同的请求/响应模式不同，Websocket在建立连接之前有一个Handshake（Opening Handshake）过程，在关闭连接前也有一个Handshake（Closing Handshake）过程，建立连接之后，双方即可双向通信。

以上几种实现方式的优缺点

轮询：客户端定时向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。
优点：后端程序编写比较容易。
缺点：请求中有大半是无用，浪费带宽和服务器资源。
实例：适于小型应用。

长轮询：客户端向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后hold住连接，直到有新消息才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。
优点：在无消息的情况下不会频繁的请求，耗费资源小。
缺点：服务器hold连接会消耗资源，返回数据顺序无保证，难于管理维护。
实例：WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。

长连接：在页面里嵌入一个隐蔵iframe，将这个隐蔵iframe的src属性设为对一个长连接的请求或是采用xhr请求，服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。
优点：消息即时到达，不发无用请求；管理起来也相对方便。
缺点：服务器维护一个长连接会增加开销。
实例：Gmail聊天

Flash Socket：在页面中内嵌入一个使用了Socket类的 Flash 程序JavaScript通过调用此Flash程序提供的Socket接口与服务器端的Socket接口进行通信，JavaScript在收到服务器端传送的信息后控制页面的显示。
优点：实现真正的即时通信，而不是伪即时。
缺点：客户端必须安装Flash插件；非HTTP协议，无法自动穿越防火墙。
实例：网络互动游戏。