TCP长连接与短连接的原理及区别

一、当网络通信时采用TCP协议时：

 1.过程：

第一步：（在真正的读写操作之前）Server 和Client 之间必须建立一个连接，连接的建立需要三次握手

经典的三次握手示意图：

第二步：进行读写操作

　　　　　　

第三步：双方都不再需要这个连接时,释放连接，而释放则需要4次握手。

所以说每个连接的建立都是需要资源消耗和时间消耗的。

2.TCP长连接

     （1） Client 向Server发起连接，Server接受连接，双方建立连接。

　  （2）client 向Server 发送消息，Server 回应Client ，然后一次读写完成。

     （3）Client与Server 完成一次读写之后，它们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。

3.TCP短连接

        短连接一般只会在client/server间传递一次读写操作

     （1）Client向Server 发起连接请求，Server接到请求，然后双方建立连接。

　  （2）Client向Server发送消息，Server回应Client,然后一次读写完成。

     （3）读写完成之后，双方都可以发起close操作，不过一般都是client发起close操作，因为一般的server不会回复完client 后立即关闭连接。

       因此：短连接一般只会在client/server 间传递一次读写操作。

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：

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

根本不同在于：client和server采取的关闭策略不同。

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。