《码农的情书：TCP四次挥手，如何优雅地跟她说再见》

想必进来的友友们都是有一颗向往浪漫的心，那么刚好现在春招就一起来复习TCP的四次挥手吧，努力早日和她过上美好的生活。

本文主要从前端需要了解的角度,来聊一聊TCP四次挥手,本人还在学习。文章可能有一些,不严谨不恰当的地方还请批评指正。

四次挥手告别💕

在一个名为"深城"的一线城市中，住着一位名叫"小T"的程序猿。小T有一段特别的感情经历，与他的"女神"------数据包小姐。

他们的相遇始于一次热情洋溢的三次握手。小T通过精心准备的信息（SYN），向数据包小姐发出了初次问候。她收到后回应了一个确认信息（SYN+ACK），让小T的心中小鹿乱撞。最后，他回复一个确认（ACK），两人的关系就此建立，开始了愉快的数据传输之旅。

然而，天下没有不散的宴席，随着任务完成，小T意识到是时候结束这段连接了。于是，他鼓足勇气，开始了一场独特且充满尊重的告别仪式。阅卷

第一步，小T寄出一封告别信（FIN），表示自己已经没有新的内容要分享了，但仍然愿意聆听她的回应。数据包小姐收到了这封告别信，虽然心中有万般不舍，但她成熟地回应了一个确认（ACK），表示理解并尊重小T的决定。

接下来的时间里，数据包小姐完成了自己手头的工作，整理好了所有的心情和数据，终于，在某个宁静的午后，她也向小T发出了一封告别信（FIN）。小T读完后，深感感动与敬佩，立即回复了一份确认（ACK）。

就这样，他们两人用各自的方式表达出对彼此的尊重与珍视，完成了这场优雅的"四次挥手"。尽管连接已断，但那份曾经共享的时光和深深的理解，却如同印记一般永存于他们心中。🥰

真正的四次挥手😁

看完浪漫的小故事,我们一起来复习真正的TCP四次挥手吧😘

首先需要了解几个专有名词

1. 报文：在网络通信中，TCP报文是包含有控制信息（如TCP首部）和实际数据的数据包。
2. Seq：序列号，TCP协议为每个发送的数据段分配唯一序列号，帮助接收端识别和重组数据顺序。
3. ISN：初始序列号，TCP连接建立时使用的一个随机数，用于新连接的起始序列号计算，防止混淆,使用ISN（Initial Sequence Number）算法生成。
4. ack：确认号，接收端反馈给发送端，表示已成功接收至哪个序列号为止的数据。
5. ACK标志：TCP报文头中的一个标志位，若设置为1，则表示此报文用于确认已接收的数据。
6. SYN标志：在连接建立阶段使用，SYN=1表示请求或响应建立连接，并携带ISN。
7. FIN标志：用于终止连接，FIN=1表示一端不再发送数据，请求关闭连接。

图解可能有点难理解我们继续从情景出发

第一次挥手

情景:

首先是小T觉得是时候要告别了,然后向数据包小姐发了一份离别信(FIN报文)。

当发送消息的时候,小T在等待数据包小姐的对他发送的消息的回应,这个等待的时间段就被称为FIN_WAIT_1

第一次挥手(客户端发起关闭)

客户端发起关闭(表示客户端没有数据要发送了,请求关闭连接)

客户端 ---FIN,ACK（seq=u，ack=v+1）---> 服务端

假设此时的seq = u ，ack = v+1

1. 客户端状态:

• 发送FIN报文之后客户端进入FIN_WAIT_1状态等待服务端对FIN报文的确认

2. 服务端状态:

• 此时服务端接受客户端的FIN报文,但是还没有关闭连接,因为可能还存在未发送完的数据

第二次挥手

当我们的数据包小姐收到小T的告别信(FIN报文),马上就回了一句"好的,我尊重理解你的想法"(ACK报文)。

接下来数据包小姐，继续整理自己手头上未完成的工作，为最后的别离做好准备，这个准备的时间就是服务端的CLOSE_WAIT。

此时小T也在等待数据包小姐姐的最后的信息,这个等待时间也就是客户端的FIN_WAIT2

第二次挥手(服务端确认,并可能继续发送数据)：

客户端 <---ACK（seq=v，ack=u+1）--- 服务端

1.客户端状态

客户端接受服务端对ACK报文的确认之后,进入FIN_WAIT_2状态,等待服务端发送FIN报文

2. 服务端状态

• 服务端回应一个ACK报文,表示收到客户端的关闭请求,进入第二次挥手
• 服务端进入ClOSE_WAIT状态,准备关闭连接,同时还可以继续发送剩余数据
• 如果没有要发送的剩余数据,则向客户端发送FIN报文进入第三次挥手

第三次挥手

情景:

当数据包小姐整理了心情,处理完成了手头上的工作,也写了一封告别信给小T(FIN报文), 然后她等待着小T的确认,这个等待时间就是服务端的LAST_ACK;

第三次挥手(服务端发起关闭)

客户端 <---FIN，ACK（seq=w，ack=u+1）--- 服务端,

w与v之间的关系,发送了新的数据之后,v就会增加,如果服务端没有再次发送数据在第二次挥手中,那么w=v

服务端状态

服务端发送FIN报文给客户端 表明服务端不再发送数据准备关闭， 进入LAST_ACK状态,等待客户端对FIN报文的确认

第四次挥手

情景:

当小T收到数据包小姐姐的告别信(FIN报文)之后,如释重负,立即回复了一封信(ACK报文)表示确认。

当数据包小姐姐收到小T断开联系的确认之后立即断开了与小T的联系，也就是图示中服务端的CLOSED。

小T又怕数据包小姐没收自己的确认，怕她傻傻的等待，然后又发消息给他;于是小T一直等了2MSL,这个等待时间也就是图示中的TIME_WAIT,确保数据包小姐收到确认信(ACK报文)之后才断开联系。

第四次挥手(客户端确认服务端的关闭)

客户端 ---ACK(Seq = u+1 , ack =w+1 )---> 服务端

1.客户端状态

客服端往服务端发送ACK确认,然后进入TIME_WAIT状态,超长等待状态 等待一段时间通常是两倍报文最大生存时间2MSL

期间没有其他问题就进入CLOSED状态

2. 服务端状态

服务端一旦收到客户端对报文的ACK确认,立即进入CLOSED状态彻底关闭连接

面试官问题

1. 为什么是四次挥手呢

因为服务端在接收到 FIN , 往往不会立即返回 FIN , 必须等到服务端所有的报文都发送完毕了，才能发 FIN 。因此先发一个 ACK 表示已经收到客户端的 FIN ，延迟一段时间才发 FIN 。这就造成了四次挥手。 如果是三次挥手会有什么问题？ 等于说服务端将 ACK 和 FIN 的发送合并为一次挥手，这个时候长时间的延迟可能会导致客户端误以为 FIN 没有到达客户端，从而让客户端不断的重发 FIN

2. 为什么客户端最后会等待2MSL这么长时间呢

1. 确保服务端接受到客户端的ACK报文 如果ACK丢失,服务端将在超时之后重新发送FIN报文,客户端在TIME_WAIT期间还可以从发ACK报文
2. 保护服务端正常关闭,如果服务端因为ACK丢失而没有确认,服务端会继续保持中间状态,等待2MSL,有足够时间确保服务端关闭

关于计算机网络的话，想必各位刚入门前端的友友都会和我一样，有点懵，我一个切页面的为啥还需要知道计算机网络的知识。但是行情越来越卷,面试中也要求我们前端从业者需要会更多技能。

本人目前在准备春招，也希望和一起准备春招的佬们互相交流一下,一起冲刺大厂,欢迎私信评论或交流