关于TCP长连接客户端断网问题

TCP长连接和短连接

TCP 长连接和短连接是网络编程中常用的两种连接方式,它们在连接的生命周期、通信方式和应用场景等方面有所不同。

TCP长连接(Long Connection):指保持长时间的 TCP 连接。在一个长连接上,客户端和服务器之间可以进行多次请求和响应,直到其中一方关闭连接或者发生网络错误。

TCP短连接(Short Connection):指只在需要通信时建立 TCP 连接,完成一次请求和响应后立即关闭连接。在短连接中,每次通信需要重新建立连接,因此相对于长连接而言,需要更多的连接建立和断开操作。

客户端断网

TCP 连接上互发消息过程中,如果拔掉客户端的网线,服务端是无法立即检测到的。

TCP 连接在 Linux 内核中是一个名为 struct socket 的结构体,该结构体的内容包含 TCP 连接的状态等信息。当拔掉网线的时候,操作系统并不会变更该结构体的任何内容,所以 TCP 连接的状态也不会发生改变。

TCP keepAlive 机制

TCP keepAlive含义:

在TCP中有一个Keep-alive的机制可以检测死连接,原理很简单,TCP会在空闲了一定时间后发送数据给对方:

1.如果主机可达,对方就会响应ACK应答,就认为是存活的。

2.如果可达,但应用程序退出,对方就发RST应答,发送TCP撤消连接。

3.如果可达,但应用程序崩溃,对方就发FIN消息。

4.如果对方主机不响应ack, rst,继续发送直到超时,就撤消连接。这个时间就是默认的二个小时。

解决方案

在TCP长连接中,如果另一方的网线突然被拔掉,通常不会立即返回错误码,而是可能会在一段时间后才会检测到连接断开。这种情况下,您可以通过以下方式来处理:

1.使用心跳机制:在长连接中引入心跳机制,定期发送心跳包来检测连接状态。如果一段时间内没有收到对方的心跳包,可以判断连接已经断开,并进行相应的处理。

2.使用超时机制:在发送数据或者接收数据时,设置超时时间。如果在超时时间内没有收到对方的响应,可以判断连接已经断开,并进行相应的处理。

3.捕获异常:在进行读写操作时,捕获相关的异常(比如连接重置或者连接中断的异常),并进行相应的处理。

4.重连机制:当检测到连接断开时,可以尝试重新建立连接。这通常需要在应用层实现一个重连的逻辑。

TCP同步、异步通信

TCP 同步通信:

在 TCP 同步通信中,发送方发送数据后会等待对方的响应,直到接收到对方的响应后才继续执行后续操作。换句话说,发送方需要等待数据传输和处理完毕后才能进行其他操作。这种方式可以简化编程模型,但可能会导致程序阻塞,特别是在网络延迟较大或对方响应时间较长的情况下。

TCP 异步通信:

在 TCP 异步通信中,发送方发送数据后不需要等待对方的响应,而是立即继续执行后续操作。同时,发送方可以通过回调、轮询等方式来获取对方的响应或处理结果。这种方式能够提高系统的并发性和响应速度,但相对复杂一些,需要更多的编程工作。

客户端断网后服务端不能立刻知道,这是如果继续给断网的客户端发送消息,可能会导致程序阻塞或者抛异常。使用异步通信可以解决这一问题。

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