互联网IT行业技术员挑战高薪必备的网络技术常识-长连接和短连接

2020-11-09

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1. 什么是长连接和短连接?

HTTP 对 TCP 连接的使用,分为两种方式:俗称“短连接”和“长连接”;“短网址”和“长网址”

长连接:当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:Connection:keep-alive。如果HTTP1.1版本的HTTP请求报文不希望使用长连接,则要在HTTP请求报文首部加上Connection: close。TCP的保活功能主要为服务器应用提供,试图在服务端器端检测到半开放的连接,并根据响应决定是否关闭连接

短连接:客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。双方任意都可以发起close操作,不过一般都是client先发起close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。

短连接的操作步骤

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

2. 长连接和短连接优缺点

长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作,减少浪费,节约时间。对于频繁请求资源的客户来说,较适用长连接。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,这样可以完全避免恶意的或无用的连接连累后端服务。

短连接对于服务器来说管理较为简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。但如果客户请求频繁,将在TCP的建立和关闭操作上浪费时间和带宽。

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。

长连接的数据传输完成识别:判断传输数据是否达到了Content-Length指示的大小;动态生成的文件没有Content-Length,它是分块传输(chunked),这时候就要根据chunked编码来判断,chunked编码的数据在最后有一个空chunked块,表明本次传输数据结束。长连接可以设置连接时长和每个连接的最大请求数。

设置HTTP长连接过期时间

设置请求头域,在首部字段中设置Connection:keep-alive 和Keep-Alive: timeout=60,表明连接建立之后,空闲时间超过60秒之后,就会失效。如果在空闲第58秒时,再次使用此连接,则连接仍然有效,使用完之后,重新计数,空闲60秒之后过期。

设置HTTP长连接,无过期时间;在首部字段中只设置Connection:keep-alive,表明连接永久有效。connection字段只有服务端设置才有效。

长连接的connection字段只有服务端设置才有效。客户端设置Connection: Keep-Alive和Keep-Alive: timeout=60, 服务端设置Connection: Keep-Alive和Keep-Alive: timeout=5。

3. 长连接和短连接选型

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,下次处理时直接发送数据包就可以了,不用重新建立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。

而像WEB网站的http服务一般都用短链接,因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源,而像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会更省一些资源,如果用长连接,而且同时有成千上万的用户,如果每个用户都占用一个连接的话,那可想而知吧。所以并发量大,但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

 

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