Erlang cowboy websocket 服务器

原文见于：

http://marcelog.github.io/articles/erlang_websocket_server_cowboy_tutorial.html

本文不是原文的简单翻译，是参考原文，根据我的理解和实践写出来的。本文的源码见于：

https://github.com/marcelog/erws

1 引言

Erlang可以用来实现一个websocket服务器。cowboy这样框架可以完成这个任务，是我们不必关注websocket协议的细节。在吃正餐之前，我们先来点围碟：

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。 WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准 RFC 6455，WebSocketAPI被W3C定为标准。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

现在，很多网站为了实现即时通讯(real-time)，所用的技术都是轮询(polling)。轮询是在特定的的时间间隔(time interval)（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP request，然后由服务器返回最新的数据给客服端的浏览器。这种传统的HTTP request d的模式带来很明显的缺点 – 浏览器需要不断的向服务器发出请求(request)，然而HTTP request 的header是非常长的，里面包含的数据可能只是一个很小的值，这样会占用很多的带宽。

而最比较新的技术去做轮询的效果是长轮询(long polling)，这是很古老的技术。长轮询的优势在于，它完全颠覆了典型的客户端发送请求的做法。长轮询的核心在于客户端和服务器间的相互联系，打破了客户端尽快发送请求的传统惯例。客户端期望服务器能够长时间留住请求，保持潜在的TCP连接的开放性。只要服务器拥有希望同客户端共享的信息，它就会将数据传送给客户端并终止连接。这种做法的效率相对较高，免除了所有HTTP请求的麻烦。客户端收到更新数据后马上向服务器发送下个请求，依然期望服务器留住该请求，直到有需要传回的数据为止。

基于HTTP的长连接,是一种通过长轮询方式实现"服务器推"的技术,它弥补了HTTP简单的请求应答模式的不足,极大地增强了程序的实时性和交互性。长连接、长轮询一般应用与WebIM、ChatRoom和一些需要及时交互的网站应用中。其真实案例有：WebQQ、Hi网页版、Facebook IM等。

而在 WebSocket API，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。在此WebSocket 协议中，为我们实现即使服务带来了两大好处：

Header，互相沟通的Header是很小的-大概只有 2 Bytes
Server Push，服务器可以主动传送数据给客户端。
因此WebSocket是一种更新更优秀的技术。

2 为什么用cowboy

cowboy是终极悍将。到目前为止（2012-05），可用来写websocket服务的erlang工具有：

Socket.io-Erlang

这是最有吸引力的方法，因为可以用在客户端。Socket.io非常受欢迎，特别在NodeJS里，因为其中一个作者(Frederic Trottier-Hebert)也是LearnYouSomeErlang的作者。可是自从socket.io 0.6.x之后，作者就不再添加新功能。所以对这个产品非常不利。

MochiWeb

非常流行的HTTP框架，但是本身不支持websocket。

Yaws

这个是全功能的 HTTP server，足够健壮性、可扩展性 。适用于静态和动态页面，也支持websockets。但是对我的需求来说，有点杀鸡用牛刀。当然，如果没有其他方案好用，我肯定会选择这个。(译者注：Yaws也是我下一个要学习使用的产品)

Misultin

原作者表示不再更新，已经转向mochiweb和cowboy。

Cowboy

非常有意思的东西。HTTP是这个产品框架的一部分。这个东西更像一个连接池，我们可以设置处理TCP或SSL连接。最大的缺点是缺乏文档，出了问题有时候需要看源代码。

3 开始编程

原文使用了rebar来构建项目。Rebar是一款Erlang的构建工具，使用它可以方便的编译、测试erlang程序、内联驱动和打包Erlang发行版本。

【译者：我继续使用上一篇文章的make工具（Erlang cowboy入门参考），因此，本文与原文略有出入】

这次，我们创建一个erws(Erlang WebSocket)，主要的模块就是erws_handler.erl，所有必要的文件都会在下面展示。

当程序运行，cowboy会监听10100端口，分发HTTP请求到erws_handler。

erws_handler实现了2个处理器：cowboy_http_handler和cowboy_websocket_handler。第一个处理器接受普通的HTTP GET请求，并启动websocket完成握手，这个过程通过发送必要的头信息使HTTP连接升级(upgrade)，如协议所述。对我们来讲，这个过程非常简单，我们只需要对erws_handler:init/1(参考代码)返回一个元组。所有脏活都是由cowboy的模块cowboy_http_websocket来完成。

一旦这个过程完成，通过调用cowboy_http_websocket_handler暴露出来的api，我们就可以把收到的请求当作消息处理，和普通的gen_server非常类似。