28 Feb

Long polling, SSE, Websocket, MMX és más szép szakszavak


A betyárnagy érdeklődésre hallgatok és a mostani témánk az lesz, hogy mi is az a polling, long polling Poll_votebox-1024x768és cikkemben kitérek a kliens->szerver kommunikáció egyéb módjaira és azok megvalósítására.

Persze ahhoz, hogy mindezt megértsük, szokásomhoz híven nem ugrunk a mélyvízbe, hanem megvizsgáljuk az alapjait a dolognak.

Azok a 90-es évek


Nézzük meg, hogy a böngészőnk pontosan hogy is kommunikál a szerverrel. A HTTP protokollnak megfelelően minden lekérésnek van fejléce és opcionálisan törzse is. A válasz hasonlóan épül fel, fejléc kötelező, törzs opcionális. A válasz törzsében található a számunkra lényeges információ, amit feldolgozunk, a fejléc pedig ennek feldolgozásáról szolgáltathat adatokat. A kommunikáció roppant egyszerű, küldünk egy lekérést a 80-as (vagy 443-as) porton az adott címre, ezt a webszerver feldolgozza és azonnal (ez fontos pont) visszaküld egy választ. A kommunikáció eddig tartott. Ez az alapeset. Egy lekérés, egy válasz, ez a reguláris HTTP. Nyomunk egy jól szituált F5-öt, új lekérés, új válasz. Ha időközben újult a tartalom, akkor itt megtekinthetjük.

Ellenben mi van akkor, ha nem akarunk F5-öt nyomogatni, ahhoz, hogy a weboldalunk tartalma frissüljön? Mivel már nem a 90-es éveket írjuk, ezért erre több módszert kidolgoztak már, ezeket szeretném ismertetni.

Ajax polling

Tegyük fel, hogy szeretnénk egy chat-alkalmazást elhelyezni az oldalunkon, ami a böngészőben dinamikusan frissül. Az egyik legegyszerűbben megoldható megoldás az, ha mindezt Ajax-al lekéréssel tesszük meg. Az Ajax (Asynchronous JavaScript and XML) egy aszinkron lekérést fog intézni a szerverünk felé. Ez pontosan ugyanolyan, mint egy sima HTTP lekérés lenne, azzal a különbséggel, hogy ez úgymond a háttérben zajlik, erről mi nem veszünk tudomást.


ajaxpoll

Forrás: Stackoverflow


Akkor tegyük meg a következőt:
Az oldalunkon, ahol ezt a chat klienst elérjük, helyezzünk el script tag-ek közé egy csrf_token változót JSON-be kódolva, valamint a $_SESSION-ben is.
indítsunk X időközönként egy lekérést a szerver felé, pl. a domainnev.hu/api/chat URL-re, a POST field-ben pedig küldjük el az említett tokent. Ugye a routerünket beállítjük ügyesen és okosan, hogy ez pl. az ApiController::chatAction() metódusára mutasson. Ebben a metódusban összehalásszuk az üzeneteket és visszaküldjük azt JSON-ben kódolva. Fontos: Ez a metódus NEM reguláris lekérdezés, ennélfogva nem frissíti a csrf_tokent a $_SESSION-ben, különben az összes többi kérés invalid lesz, viszont ez a metódus lesz az, ami megnézi, hogy a kapott token és a $_SESSION-ben levő token egyezik-e. Ezzel megakadályozva, hogy kívülről betyárkodjanak.

Na most, mivel ez egy szimpla lekérés, erre jön egy szimpla válasz is. A header-t PHP-ben ennek megfelelően kell beállítani, application/json-re. A visszaért adatot feldolgozzuk és újabb lekérést indítunk. Így x másodpercenként lecsekkoltuk, hogy van-e új üzenet, valamint ha írtunk újat, azt is elküldhetjük a POST fieldben, amit aztán értelmezhetünk és hozzáadhatjuk az adatbázishoz.

Mi is itt a gond? A gond az, hogy X másodpercenként küldjük a lekéréseket és akár közepes látogatottságú oldalakra ez akkora felesleges terhelés lesz, ami aztán csúnyán megröccentheti a szerverünket. Gondoljunk csak bele, mi a helyzet akkor, ha nincsenek is új üzenetek, sőt, mi sem írtunk? A lekérések csak mennek és még ha nem is szolgáltatunk vissza adatot, a webszervert és a PHP-t egyaránt terheljük vele.

Ajax Long Polling


Akkor most nézzük meg, hogyan is tudjuk lecsökkenteni a lekérések/válaszok számát az imént említett chat kliensünknél. A változás a sima ajax-os lekéréssel szemben annyi, hogy amikor elküldjük a kérést a szerver felé, az NEM AZONNAL fog válaszolni. Tehát megkapja a kérést a szerver, értelmezi a PHP és látja, hogy bizony mi kíváncsiak vagyunk az olvasatlan üzeneteinkre. Elküldhetünk esetleg lastSyncDate-et is, ami alapján szűrhet a rendszer, stb. de a lényeg, hogyha nincs új üzenet, akkor a program nem küld vissza egy üres választ, hanem vár, majd újra próbálkozik a kereséssel, majd megint vár, majd megint újrapróbálkozik.


ajaxlongpoll

Forrás: Stackoverflow


Ha nem akarjuk mindig felpattintani az SQL-t vagy akármilyen db-t használunk, akár memóriában letárolhatjuk az adott userekhez tartozó utolsó userID-t és amikor SQL-ben új üzenet adunk hozzá, azt beírhatjuk memcache-ben, így mielőtt az SQL-ben túrkálna a chat kliens által meghívott script, előtte ránéz, hogy egyáltalán érkezett-e új üzenet, ha igen, akkor kinyalja őket a DB-ből és visszaküldi a választ, ha nem, akkor egy loop-ban csücsül, némi sleep-el, hogy ne egye meg a processzorunkat és X időközönként kérdezi le, ha van válasz, megy a kimenet, lezárul a kapcsolat.
Tehát a kliens lekérései most már a szerveren futnak X másodpercenként.

A kliens megkapja a választ, feldolgozza azt és egy újabb lekérést intéz a szerver felé (Pl a JQuery féle $.ajax() complete fieldjében elhelyezve, így mindig megvárja, hogy az előző kapcsolat lezáruljon, és csak utána indít egy újat). Persze itt most nem térek ki arra, hogy a kliens/szerver hogy szinkronizálja össze az üzeneteket, és hasonlókra, a lényeg, hogy a kapcsolat hosszú időn át nyitva marad, mert válasz nem érkezik.
function requestStuffFromDaServer() {
$.ajax({
        type: "POST",
        url: host.url,
        data: {
             csrf_token : csrf_token, // itt csak a tokent küldjük be, üzeneteket még nem szinkronizálunk

        },
        complete: function(response) {
            // csináljunk valamit a válasszal, ami a response objektumban lapul

            requestStuffFromDaServer();  // indítsuk az új lekérést

        }
});
}

Ez volna a javascript oldala nagyon leegyszerűsítve. Jöjjön a PHP oldala:
class ApiController extends SomeController {

        public function __construct() {
              if (!$this->getRequest()->isPost()) // elkérjük a lekérésből generált Request objektumot és vizsgáljuk meg, hogy a lekérés POST request-e. Ez nem csak annyiból áll, hogy a $_POST tömböt vizsgáljuk, hanem megnézzük, hogy van-e benne a már korábban említett csrf_token és az valid-e, ha nem, akkor töröljük a $_POST tömböt és az isPost false-al térjen vissza.

                  return new JsonModel(array("success" => false)); // ez Zend2-féle megoldás, a lényeg, hogy ez a viewmodel beállítja a headert és json_encode-al átalakítja a kapott elemeket. Tehát a kimenetünk application/json lesz és a body-ban pedig egy {"success" : "false"} lesz, ezt a JS a response.success-ként látja majd.    

        }

        public function chatAction() {
            // mivel a konstruktorunk továbbengedett ide, ezért a lekérés post és valid is, így ezzel már nem kell foglalkozni.

            $messagemapper = $this->getServiceLocator()->get("MessageMapper"); // majd lesz szó a servicelocatorról is valamelyik cikkemben, most legyen elég annyi, hogy ennek a konfigurációjában beállítottuk, hogy a "MessageMapper"-re egy adott objektumot fog számunkra visszaadni, ami rajtra kész

           $uid = Session::getInstance()->get("uid"); // lekérjük a session-ből a hozzánk tartozó user id-t

           set_time_limit(0); // ezzel biztosítjuk, hogy ne dobjon ki a PHP max execution time-al.

           $trials = 0;
           $messages = false; // false értéket adunk neki 

           while ($trials < 10) { // megpróbáljuk 10x a lekérést

           $trials++;
           $messages = $messagemapper->get($uid); // ezt a userid-t használva lekérjük az üzeneteket, szimpla objektumok formájában

           if ($messages !== false) return new JsonModel(array("success" => true, "messages" => $messages)) // vagy amíg nem kapunk választ, ekkor visszaadjuk az üzeneteket is

           sleep(2); // és két másodpercet pihenünk két lekérés közt

           } 
           return new JsonModel(array("success" => false)); // ha pedig vége, akkor üresen megyünk vissza 

 }
}

A dolog gondolom nem bonyolult, persze lehet bonyolítani, ha ugye a már említett caching layereket beletesszük.

SSE



sse

Forrás: Stackoverflow


Az SSE egy SIMD utasításkészlet-kiterjesztés az  azaz Server-side events egy egyirányú kommunikációt biztosít a szerver felől a kliens felé. A lényege az, hogy miután megtörtént az oldal betöltődés, egy másodlagos kapcsolatot építünk ki JavaScript-el. A szerver pedig Json-ban kódolt event-eket küld nekünk, amit aztán feldolgozhatunk. Ez sajnos az imént említett chat-kliens esetében nem ideális, mert nekünk kétirányú kommunikációra lenne szükségünk, arról nem is beszélve, hogy sok böngészőnek (akik közül egy úgyse fog) még meg kell barátkoznia ezzel.

Websockets


Hatékonyság terén ez a megoldás a legjobb, ugyanis ezesetben a háttérben egy kétirányú kapcsolatot alakítunk ki, ami real-time képes adatot továbbítani és fogadni. A technika annyi, hogy a szerverünkön felállítunk egy külön websocket szervert, ami egy adott porton csücsül és a kliensünkön futó JavaScript pedig ennek küldözget adatot/fogad innen. Ez egy alacsonyabbszintű kommunikációt tesz lehetővé, mivel nem követi a HTTP protokollt, csupán a TCP-t (ami a HTTP alapját képezi), ezáltal nem kell fejlécekkel és hasonlókkal bajlódnunk, mi építhetjük föl az üzenetek szerkezetét.

Azonban itt is hasonló problémákba ütközünk, mint az SSE technológiánál, ugyanis a régebbi böngészők nem fogják bevenni a dolgot, ezzel pedig a long polling technikához kell visszatérjünk.

A lista viszont továbbra sem teljes, ugyanis akad mindenféle megoldás, pl. crossdomain lekérésekre (script src-ben megadott url-ek, stb.), amikre egy újabb ráérős napon akár kitérhetek.

Hozzászólások betöltése
2014-2018 © Letscode.hu. Minden jog fenntartva. Build verzió: 1.2.12