长连接&短连接以及心跳包

一、长连接与短连接
1、长连接: 指在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包,
        在TCP连接保持期间,如果没有数据包发送,需要双方发检测包以维持此连接;
        一般需要自己做在线维持。 
2、短连接: 指通信双方有数据交互时,就建立一个TCP连接,数据发送完成后,则断开此TCP连接;
        一般银行都使用短连接。 
        它的优点是:管理起来比较简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段 

比如超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol),只是连接、请求、关闭,过程时间较短,服务器若是一段时间内没有收到请求即可关闭连接。 
其实长连接是相对于通常的短连接而说的,也就是长时间保持客户端与服务端的连接状态。

3、长连接与短连接的操作过程 
(1)通常的短连接操作步骤是: 
  连接→数据传输→关闭连接;

(2)长连接通常就是: 
  连接→数据传输→保持连接(心跳)→数据传输→保持连接(心跳)→……→关闭连接; 

这就要求长连接在没有数据通信时,定时发送数据包(心跳),以维持连接状态,
短连接在没有数据传输时直接关闭就行了

4、什么时候用长连接,短连接?
长连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多情况。
每个TCP连接都需要三步握手,这需要时间,如果每个操作都是先连接,再操作的话那么处理速度会降低很多,
所以每个操作完后都不断开,下次次处理时直接发送数据包就OK了,不用建立TCP连接。

例如:数据库的连接用长连接, 
如果用短连接频繁的通信会造成socket错误,而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。

二、心跳包

1、心跳包之所以叫心跳包是因为:它像心跳一样每隔固定时间发一次,以此来告诉服务器,这个客户端还活着。事实上这是为了保持长连接,至于这个包的内容,是没有什么特别规定的,不过一般都是很小的包,或者只包含包头的一个空包。
    在TCP的机制里面,本身是存在有心跳包的机制的,也就是TCP的选项:SO_KEEPALIVE。系统默认是设置的2小时的心跳频率。但是它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。一般,如果只是用于保活还是可以的。
    心跳包一般来说都是在逻辑层发送空的echo包来实现的。下一个定时器,在一定时间间隔下发送一个空包给客户端,然后客户端反馈一个同样的空包回来,服务器如果在一定时间内收不到客户端发送过来的反馈包,那就只有认定说掉线了。
    其实,要判定掉线,只需要send或者recv一下,如果结果为零,则为掉线。但是,在长连接下,有可能很长一段时间都没有数据往来。理论上说,这个连接是一直保持连接的,但是实际情况中,如果中间节点出现什么故障是难以知道的。更要命的是,有的节点(防火墙)会自动把一定时间之内没有数据交互的连接给断掉。在这个时候,就需要我们的心跳包了,用于维持长连接,保活。
    在获知了断线之后,服务器逻辑可能需要做一些事情,比如断线后的数据清理呀,重新连接呀……当然,这个自然是要由逻辑层根据需求去做了。
    总的来说,心跳包主要也就是用于长连接的保活和断线处理。一般的应用下,判定时间在30-40秒比较不错。如果实在要求高,那就在6-9秒。

2、心跳检测步骤
1 客户端每隔一个时间间隔发生一个探测包给服务器
2 客户端发包时启动一个超时定时器
3 服务器端接收到检测包,应该回应一个包
4 如果客户机收到服务器的应答包,则说明服务器正常,删除超时定时器
5 如果客户端的超时定时器超时,依然没有收到应答包,则说明服务器挂了

示例:https://blog.csdn.net/u011244446/article/details/46954261

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