心跳包、乒乓包、SO

概述

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。长连接断开后一直占用系统资源，可以通过心跳包判断连接是否断开；使用心跳包检测到连接已经死了，就断开连接。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。
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。

心跳包

应用程序在逻辑层发送心跳包（空的echo包）来判断与服务器的链接是否正常，一般方法如下：首先是服务器在一个Timer事件中定时向客户端发送一个短小精悍的数据包，然后启动一个低级别的线程，在该线程中不断检测客户端的回应，如果在一定时间内没有收到客户端的回应，则可认为客户端已经掉线；同样，如果客户端在一定时间内没有收到服务器的心跳包，则可认为连接不可用。
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

乒乓包

乒乓包大致的意思可总结为在心跳包发送的基础上，附加了少量简单的数据信息。
如面试题：朋友圈有人点赞评论的显示原理简单介绍，客服端如果知道有人点赞评论，服务器如何将相应的点赞评论的数据发送至客户端？
1.微信客户端每隔一段时间就向服务器询问，是否有人评论？
2.当服务器检查到有人给评论时，服务器发送一个乒乓包给客户端，该乒乓包中携带的数据是[有人评论的标志位]
注：步骤1和2，服务器和客户端不需要建立连接，只是发送简单的乒乓包。
3.当客户端接收到服务器回复的带有评论标志位的乒乓包后，才真正的去和服务器通过三次握手建立连接；建立连接后，服务器将评论的数据发送给客户端。

SO_KEEPLIVE

1.因为要考虑到一个服务器通常会连接多个客户端，因此由用户在应用层自己实现心跳包，代码较多且稍显复杂，而利用TCP／IP协议层为内置的KeepAlive功能来实现心跳功能则简单得多。
2.不论是服务端还是客户端，一方开启KeepAlive功能后，就会自动在规定时间内向对方发送心跳包，而另一方在收到心跳包后就会自动回复，以告诉对方我仍然在线。
3.因为开启KeepAlive功能需要消耗额外的宽带和流量，所以TCP协议层默认并不开启KeepAlive功能，尽管这微不足道，但在按流量计费的环境下增加了费用，另一方面，KeepAlive设置不合理时可能会因为短暂的网络波动而断开健康的TCP连接。并且，默认的KeepAlive超时需要7,200，000 MilliSeconds，即2小时，探测次数为5次。对于很多服务端应用程序来说，2小时的空闲时间太长。
其实有些说法认为SO_KEEPLIVE的意义不大，就是如果服务器端没有心跳机制，那么客户端连接上来以后，客户端突然断线，那么服务器端不知道对方已掉线，依然会保持连接，但是目前绝大多数软件都自带心跳机制。所以它并没有什么用。

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心跳包、乒乓包、SO_KEEPLIVE

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