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在 Spring Boot 中优化长轮询（Long Polling）连接频繁建立销毁问题

news 2025/7/12 11:44:27

一、前言

长轮询（Long Polling）是一种经典的 HTTP 轮询机制，它在不支持 WebSocket 或 Server-Sent Events（SSE）的环境中，仍然是一种实现“伪实时”通信的有效方式。然而，长轮询的一个显著缺点是：每次请求都需要建立和销毁连接，频繁的 HTTP 请求会造成服务器资源的浪费。

本文将结合 Spring Boot，从异步处理、连接复用、客户端优化等角度出发，详细讲解如何优化长轮询机制，降低服务器负载，同时保持一定的实时性。

二、长轮询的基本实现（Spring Boot 示例）

1. Controller 示例代码

@RestController
public class PollingController {private String latestData = "No new data";private final List<DeferredResult<String>> results = new CopyOnWriteArrayList<>();@GetMapping("/poll")public DeferredResult<String> longPolling() {DeferredResult<String> result = new DeferredResult<>(5000L, "Timeout");results.add(result);result.onCompletion(() -> results.remove(result));result.onTimeout(() -> result.setResult("Timeout"));return result;}@PostMapping("/update")public void updateData(@RequestBody Map<String, String> payload) {this.latestData = payload.get("data");results.forEach(result -> result.setResult(latestData));results.clear();}
}

2. 客户端 JavaScript 示例

function startPolling(lastVersion = "") {fetch(`/poll?lastVersion=${lastVersion}`).then((res) => res.text()).then((data) => {console.log("Received:", data)startPolling(data) // 下一轮轮询}).catch((err) => {console.error("Polling failed:", err)setTimeout(startPolling, 5000) // 失败后重试})
}startPolling()

三、优化策略详解（Spring Boot 实践）

1. 使用 `DeferredResult` 实现异步非阻塞处理

原理：

Spring Boot 支持通过 DeferredResult 将请求从主线程中释放，避免阻塞线程池资源。

优势：

避免线程阻塞，提高并发处理能力；
更好地管理长轮询请求；
可设置超时、异常处理等回调。

示例代码（已在上面展示）：

使用 DeferredResult 替代传统的 wait/notify 同步方式。

2. 合理设置超时时间与客户端轮询间隔

服务端配置（application.yml）：

spring:mvc:async:request-timeout: 0 # 不超时，由 DeferredResult 控制

客户端优化建议：

高实时性场景：超时时间设为 3~5 秒，客户端 2~3 秒发起一次请求；
低实时性场景：超时时间设为 10~30 秒，客户端 10 秒发起一次请求；

3. 使用 HTTP/2 提升连接复用效率

配置 Spring Boot 支持 HTTP/2：

生成自签名证书（开发环境）：

keytool -genkeypair -alias http2 -keyalg RSA -keysize 2048 -storetype PKCS12 -keystore http2.p12 -validity 3650

配置 application.yml：

server:port: 8443ssl:key-store: classpath:http2.p12key-store-password: yourpasswordkey-store-type: PKCS12key-alias: http2http2:enabled: true

依赖中添加：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.tomcat</groupId><artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
</dependency>

效果：

一个 TCP 连接上可处理多个请求；
减少 TCP 连接建立和 TLS 握手开销；
显著提升长轮询性能。

4. 客户端智能重试与退避算法

JavaScript 示例：

let retryCount = 0function startPolling() {fetch("/poll").then((res) => res.text()).then((data) => {console.log("Received:", data)retryCount = 0startPolling() // 成功后继续轮询}).catch((err) => {const delay = Math.min(1000 * Math.pow(2, retryCount), 30000) // 最大30秒console.log(`Retrying in ${delay}ms`)setTimeout(startPolling, delay)retryCount++})
}

优势：

避免网络不稳定时频繁请求；
减轻服务器压力；
提升用户体验。

5. 使用缓存机制减少重复请求

思路：

客户端传入上次收到的数据版本号，服务端仅在有新数据时才响应。

Controller 示例：

@GetMapping("/poll")
public DeferredResult<String> poll(@RequestParam(required = false) String lastVersion) {if (latestData.equals(lastVersion)) {DeferredResult<String> result = new DeferredResult<>(10_000L);results.add(result);result.onCompletion(() -> results.remove(result));return result;} else {return new DeferredResult<>(latestData);}
}

客户端传参：

startPolling("v1.0")

四、对比与建议

优化策略	是否适合 Spring Boot	优势	推荐程度
使用 `DeferredResult`	是	避免线程阻塞，提升并发能力	非常推荐
设置合理超时时间	是	平衡实时性与资源消耗	推荐
使用 HTTP/2	是（需配置）	减少连接建立开销	推荐
客户端退避算法	是	提高容错能力，减轻服务器压力	推荐
结合缓存机制	是	避免重复请求	推荐