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  • 1. TCP短连接我们模拟一下TCP短连接的情况,client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接。client向server发送消息,server回应client,然后一次读写就完成了,这时候双方任何一个都可以发起close...

    1. TCP短连接

    我们模拟一下TCP短连接的情况,client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接。client向server发送消息,server回应client,然后一次读写就完成了,这时候双方任何一个都可以发起close操作,不过一般都是client先发起close操作。为什么呢,一般的server不会回复完client后立即关闭连接的,当然不排除有特殊的情况。从上面的描述看,短连接一般只会在client/server间传递一次读写操作

    短连接的优点是: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

    2.TCP长连接

    接下来我们再模拟一下长连接的情况,client向server发起连接,server接受client连接,双方建立连接。Client与server完成一次读写之后,它们之间的连接并不会主动关闭,后续的读写操作会继续使用这个连接。

    首先说一下TCP/IP详解上讲到的TCP保活功能,保活功能主要为服务器应用提供,服务器应用希望知道客户主机是否崩溃,从而可以代表客户使用资源。如果客户已经消失,使得服务器上保留一个半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,则服务器将应远等待客户端的数据,保活功能就是试图在服务器端检测到这种半开放的连接。

    如果一个给定的连接在两小时内没有任何的动作,则服务器就向客户发一个探测报文段,客户主机必须处于以下4个状态之一:

    客户主机依然正常运行,并从服务器可达。客户的TCP响应正常,而服务器也知道对方是正常的,服务器在两小时后将保活定时器复位。

    客户主机已经崩溃,并且关闭或者正在重新启动。在任何一种情况下,客户的TCP都没有响应。服务端将不能收到对探测的响应,并在75秒后超时。服务器总共发送10个这样的探测 ,每个间隔75秒。如果服务器没有收到一个响应,它就认为客户主机已经关闭并终止连接。

    客户主机崩溃并已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应,这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。

    客户机正常运行,但是服务器不可达,这种情况与2类似,TCP能发现的就是没有收到探查的响应。

    从上面可以看出,TCP保活功能主要为探测长连接的存活状况,不过这里存在一个问题,存活功能的探测周期太长,还有就是它只是探测TCP连接的存活,属于比较斯文的做法,遇到恶意的连接时,保活功能就不够使了。

    在长连接的应用场景下,client端一般不会主动关闭它们之间的连接,Client与server之间的连接如果一直不关闭的话,会存在一个问题,随着客户端连接越来越多,server早晚有扛不住的时候,这时候server端需要采取一些策略,如关闭一些长时间没有读写事件发生的连接,这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损;如果条件再允许就可以以客户端机器为颗粒度,限制每个客户端的最大长连接数,这样可以完全避免某个蛋疼的客户端连累后端服务。

    长连接和短连接的产生在于client和server采取的关闭策略,具体的应用场景采用具体的策略,没有十全十美的选择,只有合适的选择。

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  • 一、连接与短连接连接:client方与server方先建立连接,连接建立后不断开,然后再进行报文发送接收。这种方式下由于通讯连接一直存在。此种方式常用于P2P通信。 短连接:Client方与server每进行一次报文收发...

    长连接和短连接的区别及原理

    一、长连接与短连接:
    长连接:client方与server方先建立连接,连接建立后不断开,然后再进行报文发送和接收。这种方式下由于通讯连接一直存在。此种方式常用于P2P通信。
    短连接:Client方与server每进行一次报文收发交易时才进行通讯连接,交易完毕后立即断开连接。此方式常用于一点对多点通讯。

    二、长连接与短连接的操作过程:
    短连接的操作步骤是:建立连接——数据传输——关闭连接…建立连接——数据传输——关闭连接
    长连接的操作步骤是:建立连接——数据传输…(保持连接)…数据传输——关闭连接

    三、长连接与短连接的使用时机:
    长连接:短连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多的情况。每个TCP连接的建立都需要三次握手,每个TCP连接的断开要四次握手。
    如果每次操作都要建立连接然后再操作的话处理速度会降低,所以每次操作下次操作时直接发送数据就可以了,不用再建立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,频繁的socket创建也是对资源的浪费。
    短连接:web网站的http服务一般都用短连接。因为长连接对于服务器来说要耗费一定的资源。像web网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接更省一些资源。
    试想如果都用长连接,而且同时用成千上万的用户,每个用户都占有一个连接的话,可想而知服务器的压力有多大。所以并发量大,但是每个用户又不需频繁操作的情况下需要短连接。总之:长连接和短连接的选择要视需求而定。

    四、发送接收方式:
    1、异步:报文发送和接收是分开的,相互独立,互不影响的。这种方式又分两种情况:异步双工:接收和发送在同一个程序中,有两个不同的子进程分别负责发送和接送。异步单工:接送和发送使用两个不同的程序来完成。
    2、同步:报文发送和接收是同步进行,即报文发送后等待接送返回报文。同步方式一般需要考虑超时问题,试想我们发送报文以后也不能无限等待啊,所以我们要设定一个等待时候。超过等待时间发送方不再等待读返回报文。直接通知超时返回。

    五、报文格式:
    通信报文格式多样性更多,相应地就必须设计对应的读写报文的接收和发送报文函数。阻塞与非阻塞方式
    1、非阻塞方式:读函数不停的进行读动作,如果没有报文接收到,等待一段时间后超时返回,这种情况一般需要指定超时时间。
    2、阻塞方式:如果没有接收到报文,则读函数一直处于等待状态,直到报文到达。
    循环读写方式1、一次直接读写报文:在一次接收或发送报文动作中一次性不加分别地全部读取或全部发送报文字节。
    2、不指定长度循环读写:这一版发生在短连接进程中,受网络路由等限制,一次较长的报文可能在网络传输过程中被分解成很多个包,一次读取可能不能全部读完一次报文,这就需要循环读取报文,知道读完为止。
    3、带长度报文头循环读写:这种情况一般在长连接中,由于在长连接中没有条件能够判断循环读写什么时候结束。必须要加长度报文头。
    读函数先是读取报文头的长度,再根据这个长度去读报文,实际情况中,报头码制格式还经常不一样,如果是非ASCII的报文头,还必须转换成ASCII常见的报文头编制有:
    1、n个字节的ASCII码。
    2、n个字节的BCD码。
    3、n个字节的网络整型码。
    以上是几种比较典型的读写报文方式,可以与通信方式模板一起 预先提供一些典型的API读写函数。当然在实际问题中,可能还必须编写与对方报文格式配套的读写API. 在实际情况中,往往需要把我们自己的系统与别人的系统进行连接,有了以上模板与API,可以说连接任何方式的通信程序都不存在问题。

    长连接的实现

    package com.zmkj.app.test;
    
    import java.io.Serializable;
    import java.text.SimpleDateFormat;
    import java.util.Date;
    
    
    /**
     *
     * 维持连接的消息对象(心跳对象)
     * @author sunminghao
     */
    public class LongLinkKeepAlive implements Serializable {
    
        /* 覆盖该方法,仅用于测试使用。
         * @see java.lang.Object#toString()
         */
        @Override
        public String toString() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date())+"\t维持连接包";
        }
    
    }
    
    
    package com.zmkj.app.test;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    
    /**
     * C/S架构的服务端对象。
     * @author sunminghao
     */
    public class LongLinkServer {
    
        /**
         * 要处理客户端发来的对象,并返回一个对象,可实现该接口。
         */
        public interface ObjectAction{
            Object doAction(Object rev, LongLinkServer server);
        }
    
        public static final class DefaultObjectAction implements ObjectAction{
            @Override
            public Object doAction(Object rev, LongLinkServer server) {
                System.out.println("处理并返回:"+rev);
                return rev;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            int port = 65432;
            LongLinkServer server = new LongLinkServer(port);
            server.start();
        }
    
        private int port;
        private volatile boolean running=false;
        private long receiveTimeDelay=3000;
        private ConcurrentHashMap<Class, ObjectAction> actionMapping = new ConcurrentHashMap<Class,ObjectAction>();
        private Thread connWatchDog;
    
        public LongLinkServer(int port) {
            this.port = port;
        }
    
        public void start(){
            if(running) {
                return;
            }
            running=true;
            connWatchDog = new Thread(new ConnWatchDog());
            connWatchDog.start();
        }
    
        @SuppressWarnings("deprecation")
        public void stop(){
            if(running) {
                running=false;
            }
            if(connWatchDog!=null) {
                connWatchDog.stop();
            }
        }
    
        public void addActionMap(Class<Object> cls,ObjectAction action){
            actionMapping.put(cls, action);
        }
    
        class ConnWatchDog implements Runnable{
            @Override
            public void run(){
                try {
                    ServerSocket ss = new ServerSocket(port,5);
                    while(running){
                        Socket s = ss.accept();
                        new Thread(new SocketAction(s)).start();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                    LongLinkServer.this.stop();
                }
    
            }
        }
    
        class SocketAction implements Runnable{
            Socket s;
            boolean run=true;
            long lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();
            public SocketAction(Socket s) {
                this.s = s;
            }
            @Override
            public void run() {
                while(running && run){
                    if(System.currentTimeMillis()-lastReceiveTime>receiveTimeDelay){
                        overThis();
                    }else{
                        try {
                            InputStream in = s.getInputStream();
                            if(in.available()>0){
                                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
                                Object obj = ois.readObject();
                                lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();
                                System.out.println("接收:\t"+obj);
                                ObjectAction oa = actionMapping.get(obj.getClass());
                                oa = oa==null?new DefaultObjectAction():oa;
                                Object out = oa.doAction(obj,LongLinkServer.this);
                                if(out!=null){
                                    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());
                                    oos.writeObject(out);
                                    oos.flush();
                                }
                            }else{
                                Thread.sleep(10);
                            }
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                            overThis();
                        }
                    }
                }
            }
    
            private void overThis() {
                if(run) {
                    run=false;
                }
                if(s!=null){
                    try {
                        s.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("关闭:"+s.getRemoteSocketAddress());
            }
    
        }
    }
    
    
    package com.zmkj.app.test;
    
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.net.Socket;
    import java.net.UnknownHostException;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    
    /**
     *	C/S架构的客户端对象,持有该对象,可以随时向服务端发送消息。
     * @author sunminghao
     */
    public class LongLinkClient {
        /**
         * 处理服务端发回的对象,可实现该接口。
         */
        public static interface ObjectAction{
            void doAction(Object obj,LongLinkClient client);
        }
    
        public static final class DefaultObjectAction implements ObjectAction{
            @Override
            public void doAction(Object obj, LongLinkClient client) {
                System.out.println("处理:\t"+obj.toString());
            }
        }
    
    
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
            String serverIp = "127.0.0.1";
            int port = 65432;
            LongLinkClient client = new LongLinkClient(serverIp,port);
            client.start();
        }
    
        private String serverIp;
        private int port;
        private Socket socket;
        private boolean running=false; //连接状态
    
        private long lastSendTime; //最后一次发送数据的时间
    
        //用于保存接收消息对象类型及该类型消息处理的对象
        private ConcurrentHashMap<Class, ObjectAction> actionMapping = new ConcurrentHashMap<Class,ObjectAction>();
    
        public LongLinkClient(String serverIp, int port) {
            this.serverIp=serverIp;
            this.port=port;
        }
    
        public void start() throws UnknownHostException, IOException {
            if(running) {
                return;
            }
            socket = new Socket(serverIp,port);
            System.out.println("本地端口:"+socket.getLocalPort());
            lastSendTime=System.currentTimeMillis();
            running=true;
            new Thread(new KeepAliveWatchDog()).start();  //保持长连接的线程,每隔2秒项服务器发一个一个保持连接的心跳消息
            new Thread(new ReceiveWatchDog()).start();    //接受消息的线程,处理消息
        }
    
        public void stop(){
            if(running) {
                running=false;
            }
        }
    
        /**
         * 添加接收对象的处理对象。
         * @param cls 待处理的对象,其所属的类。
         * @param action 处理过程对象。
         */
        public void addActionMap(Class<Object> cls,ObjectAction action){
            actionMapping.put(cls, action);
        }
    
        public void sendObject(Object obj) throws IOException {
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
            oos.writeObject(obj);
            System.out.println("发送:\t"+obj);
            oos.flush();
        }
    
        class KeepAliveWatchDog implements Runnable{
            long checkDelay = 10;
            long keepAliveDelay = 2000;
            @Override
            public void run() {
                while(running){
                    if(System.currentTimeMillis()-lastSendTime>keepAliveDelay){
                        try {
                            LongLinkClient.this.sendObject(new LongLinkKeepAlive());
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                            LongLinkClient.this.stop();
                        }
                        lastSendTime = System.currentTimeMillis();
                    }else{
                        try {
                            Thread.sleep(checkDelay);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                            LongLinkClient.this.stop();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        class ReceiveWatchDog implements Runnable{
            @Override
            public void run() {
                while(running){
                    try {
                        InputStream in = socket.getInputStream();
                        if(in.available()>0){
                            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
                            Object obj = ois.readObject();
                            System.out.println("接收:\t"+obj);
                            ObjectAction oa = actionMapping.get(obj.getClass());
                            oa = oa==null?new DefaultObjectAction():oa;
                            oa.doAction(obj, LongLinkClient.this);
                        }else{
                            Thread.sleep(10);
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                        LongLinkClient.this.stop();
                    }
                }
            }
        }
    
    }
    
    
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  • 连接与短连接区别(tcp socket http概念原理是一样的) 一、连接与短连接连接:client方与server方先建立连接,连接建立后不断开,然后再进行报文发送接收。这种方式下由于通讯连接一直存在。此种方式常...

    长连接与短连接的区别(tcp socket http概念原理是一样的) 一、长连接与短连接:长连接:client方与server方先建立连接,连接建立后不断开,然后再进行报文发送和接收。这种方式下由于通讯连接一直存在。此种方式常用于P2P通信。短连接:Client方与server每进行一次报文收发交易时才进行通讯连接,交易完毕后立即断开连接。此方式常用于一点对多点通讯。C/S通信。二、长连接与短连接的操作过程:短连接的操作步骤是:建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接长连接的操作步骤是:建立连接——数据传输...(保持连接)...数据传输——关闭连接三、长连接与短连接的使用时机:长连接:短连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多的情况。每个TCP连接的建立都需要三次握手,每个TCP连接的断开要四次握手。如果每次操作都要建立连接然后再操作的话处理速度会降低,所以每次操作下次操作时直接发送数据就可以了,不用再建立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,频繁的socket创建也是对资源的浪费。短连接:web网站的http服务一般都用短连接。因为长连接对于服务器来说要耗费一定的资源。像web网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接更省一些资源。试想如果都用长连接,而且同时用成千上万的用户,每个用户都占有一个连接的话,可想而知服务器的压力有多大。所以并发量大,但是每个用户又不需频繁操作的情况下需要短连接。总之:长连接和短连接的选择要视需求而定。四、发送接收方式:1、异步:报文发送和接收是分开的,相互独立,互不影响的。这种方式又分两种情况:异步双工:接收和发送在同一个程序中,有两个不同的子进程分别负责发送和接送。异步单工:接送和发送使用两个不同的程序来完成。2、同步:报文发送和接收是同步进行,即报文发送后等待接送返回报文。同步方式一般需要考虑超时问题,试想我们发送报文以后也不能无限等待啊,所以我们要设定一个等待时候。超过等待时间发送方不再等待读返回报文。直接通知超时返回。五、报文格式:通信报文格式多样性更多,相应地就必须设计对应的读写报文的接

    收和发送报文函数。阻塞与非阻塞方式1、非阻塞方式:读函数不停的进行读动作,如果没有报文接收到,等待一段时间后超时返回,这种情况一般需要指定超时时间。2、阻塞方式:如果没有接收到报文,则读函数一直处于等待状态,知道报文到达。循环读写方式1、一次直接读写报文:在一次接收或发送报文动作中一次性不加分别地全部读取或全部发送报文字节。2、不指定长度循环读写:这一版发生在短连接进程中,受网络路由等限制,一次较长的报文可能在网络传输过程中被分解成很多个包,一次读取可能不能全部读完一次报文,这就需要循环读取报文,知道读完为止。3、带长度报文头循环读写:这种情况一般在长连接中,由于在长连接中没有条件能够判断循环读写什么时候结束。必须要加长度报文头。读函数先是读取报文头的长度,再根据这个长度去读报文,实际情况中,报头码制格式还经常不一样,如果是非ASCII的报文头,还必须转换成ASCII常见的报文头编制有:1、n个字节的ASCII码。2、n个字节的BCD码。3、n个字节的网络整型码。

    以上是几种比较典型的读写报文方式,可以与通信方式模板一起 预先提供一些典型的API读写函数。

    当然在实际问题中,可能还必须编写与对方报文格式配套的读写API. 在实际情况中,往往需要

    把我们自己的系统与别人的系统进行连接, 有了以上模板与API,可以说连接任何方式的通信程序

    都不存在问题。

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    讨论Socket必讨论长连接和短连接

    一、长连接和短连接的概念

    1、长连接与短连接的概念:前者是整个通讯过程,客户端和服务端只用一个Socket对象,长期保持Socket的连接;后者是每次请求,都新建一个Socket,处理完一个请求就直接关闭掉Socket。所以,其实区分长短连接就是:整个客户和服务端的通讯过程是利用一个Socket还是多个Socket进行的。

    可能你会想:这还不简单,长连接不就是不关Socket嘛,短连接不就是每次都关Socket每次都new Socket嘛。然而事实其实并没有那么简单的,请继续看下面的整理

    2、关闭流而保持Socket正常?

    在网上百度了一下,发现很多人都是以关闭流还是关闭Socket来区分长连接和短连接的,其实,个人感觉这种区分方法并没有什么意义:因为这里面有一个事实是,流关闭之后,便不能进行消息的发送(对应关闭输出流)或者接受(对应关闭输入流),因为其实关闭了对应的流,对应连接也就关闭了(这里所说的连接是发送消息的通道!),所以,流关闭而保持Socket开启,是没有达到长连接的效果,贴上测试代码:

    这是我写的一个测试的发送消息的核心方法,在关闭了对应的流(无论是输出或者输入)之后,下一次调用getInputStream或者getOutputStream会抛出异常说:Socket is closed;这里讲明一个事实:Socket和流联系着,流关闭了,Socket其实也就相当于关闭状态!

    其实这个也很好理解,Socket本来就是依靠流进行关闭的,流,就只有一个,你关闭了流,Socket赖以通讯的渠道也就关闭了,与客户的连接也断开了,所以抛出异常是很合理的。

    所以,流关闭而要求Socket正常通讯是不可能的!

    所以,如何实现长连接?

    二、长连接的正确实现方式

    1、不关闭流实现长连接?

    前面讨论了,流关闭了而不关闭Socket,还是无法达到长连接的效果的,所以,要长连接,流必须不能关闭!那么,是不是直接不关闭流,然后每次要发消息就直接往流里面任进去数据,然后调用flush()方法强制刷新就行了?其实不行的,这样客户端是无法正常接收信息的,你会发觉就算服务端flush了,客户端还是会一直在read方法那里阻塞!具体原因各位可以看一下java api文档的截图:

    35d07ae598c8a95a05d85d5cfda0626a.png

    文档说明了,如果流一直可用,而且没有读到流的末尾(就是对应着对方流已经关闭或者网络断开!),read会一直阻塞!其实这样做也是可以解释清楚的:本来服务端的read方法就不知道Server端的消息什么时候发送完,说不定我以为数据发送完 了,但其实是因为网络延迟而导致部分数据延后到来(况且也不可能所有数据同时到达),所以,read方法只能一直在阻塞等待对方的应答。所以,怎么实现长连接?

    2、实现长连接的方法

    A、客户端自动退出开读取的动作。前面说了,就算服务端调用了flush方法进行输出刷新,客户端也不一定能退出read的动作,所以还是会阻塞。所以,退出动作必须有客户端程序自己完成,我们可以在服务端没发送完一段消息并且刷新前就进行一个写入结束符号的标志,客户端解析到结束符号时,变可直接退出read的循环读取操作,避免一直阻塞。

    B、可以调用有读取一定字节到某个数组的read方法(不过好像这个不太行,毕竟每次消息的长度好像会变的),当然,这只是针对消息定长的情况。

    下面贴上长连接实现后的代码(其实就是比前面的代码加多了读入结束标记符号)

    三、短连接

    短连接就基本没什么好讲的啦,只是每次关闭Socket和流时需要注意一下事情:

    1、虽然前面说了流关闭了,Socket就不可用了,但是,我们还是要显式的关闭Socket的,因为在Socekt中还有中状态:叫做半连接状态,当我们只是用到输出流的时候,我们关闭了输出流,并且不能直接调用close方法,只能调用shutDown对应方法(具体请查看java API),其实输入流还是连接着的(只是我们没有用到而已!),这时候,如果没有显式关闭Soceket,很容易导致内存泄露,所以,所有流Socket都要显式关闭

    2、短连接和长连接有不同的用途:对于某次服务只需要一次回话的客户,使用短连接显得简单;但是,如果该次服务需要很多交互式的操作通信,那还是长连接比较高性能,毕竟,Socket的打开和关闭都是很耗性能的。

    四、总结

    1、对应流关闭,Socket的对应输入(出)数据的通道也就关闭,此时无法达到长连接效果;

    2、关闭Socket,记得显式关闭流与socket,顺序是线管流再关socket.

    3、要实先长连接,一般需要发送结束标记符号来告诉客户端服务端的某段消息已经发送完毕,否则客户端会一直阻塞在read方法。

    原文转载:https://www.cnblogs.com/lcplcpjava/p/6581179.html

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