1. TCP連接
當網絡通信時采用TCP協議時,在真正的讀寫操作之前,server與client之間必須建立一個連接,當讀寫操作完成后,雙方不再需要這個連接時它們可以釋放這個連接,連接的建立是需要三次握手的,而釋放則需要4次握手,所以說每個連接的建立都是需要資源消耗和時間消耗的
經典的三次握手示意圖:
經典的四次握手關閉圖:
2. TCP短連接
我們模擬一下TCP短連接的情況,client向server發起連接請求,server接到請求,然后雙方建立連接。client向server發送消息,server回應client,然后一次讀寫就完成了,這時候雙方任何一個都可以發起close操作,不過一般都是client先發起close操作。為什么呢,一般的server不會回復完client后立即關閉連接的,當然不排除有特殊的情況。從上面的描述看,短連接一般只會在client/server間傳遞一次讀寫操作
短連接的優點是:管理起來比較簡單,存在的連接都是有用的連接,不需要額外的控制手段
3.TCP長連接
接下來我們再模擬一下長連接的情況,client向server發起連接,server接受client連接,雙方建立連接。Client與server完成一次讀寫之后,它們之間的連接并不會主動關閉,后續的讀寫操作會繼續使用這個連接。
首先說一下TCP/IP詳解上講到的TCP保活功能,保活功能主要為服務器應用提供,服務器應用希望知道客戶主機是否崩潰,從而可以代表客戶使用資源。如果客戶已經消失,使得服務器上保留一個半開放的連接,而服務器又在等待來自客戶端的數據,則服務器將應遠等待客戶端的數據,保活功能就是試圖在服務器端檢測到這種半開放的連接。
如果一個給定的連接在兩小時內沒有任何的動作,則服務器就向客戶發一個探測報文段,客戶主機必須處于以下4個狀態之一:
客戶主機依然正常運行,并從服務器可達。客戶的TCP響應正常,而服務器也知道對方是正常的,服務器在兩小時后將保活定時器復位。
客戶主機已經崩潰,并且關閉或者正在重新啟動。在任何一種情況下,客戶的TCP都沒有響應。服務端將不能收到對探測的響應,并在75秒后超時。服務器總共發送10個這樣的探測 ,每個間隔75秒。如果服務器沒有收到一個響應,它就認為客戶主機已經關閉并終止連接。
客戶主機崩潰并已經重新啟動。服務器將收到一個對其保活探測的響應,這個響應是一個復位,使得服務器終止這個連接。
客戶機正常運行,但是服務器不可達,這種情況與2類似,TCP能發現的就是沒有收到探查的響應。
從上面可以看出,TCP保活功能主要為探測長連接的存活狀況,不過這里存在一個問題,存活功能的探測周期太長,還有就是它只是探測TCP連接的存活,屬于比較斯文的做法,遇到惡意的連接時,保活功能就不夠使了。
在長連接的應用場景下,client端一般不會主動關閉它們之間的連接,Client與server之間的連接如果一直不關閉的話,會存在一個問題,隨著客戶端連接越來越多,server早晚有扛不住的時候,這時候server端需要采取一些策略,如關閉一些長時間沒有讀寫事件發生的連接,這樣可以避免一些惡意連接導致server端服務受損;如果條件再允許就可以以客戶端機器為顆粒度,限制每個客戶端的最大長連接數,這樣可以完全避免某個蛋疼的客戶端連累后端服務。
長連接和短連接的產生在于client和server采取的關閉策略,具體的應用場景采用具體的策略,沒有十全十美的選擇,只有合適的選擇。