连接管理 与 Netty 心跳机制

一、前言

踏踏实实，动手去做，talk is cheap, show me the code。先介绍下基础知识，然后做个心跳机制的Demo。

二、连接

长连接：在整个通讯过程，客户端和服务端只用一个Socket对象，长期保持Socket的连接；短连接：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，其实区分二者就是：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。一般，长连接多用于数据发送频繁，点对点的通讯。因为TCP连接都需要握手，这很花费时间，有时建立连接的时间有可能比业务传输的时间要多。

客户端不主动断开连接，并不是说连接就不会断。比如：客户端突然断电、网线故障、空闲的Socket被防火墙自动关闭、系统崩溃等，服务端无法检测到连接的断开，因此需要对长连接进行管理。

保活的两种方式：

①TCP协议自带的keep-alive功能

★系统内核自动替上层做好

★内核层面计时器相比上册应用更高效

★数据包更紧凑，数据量更小

★默认的心跳时间是2小时，依赖操作系统实现不够灵活

②应用层的keep-alive，一般叫做心跳包机制

（TCP长连接中，客户端和服务端定时向对方发送数据包通知自己还在线，保证连接有效性的机制）

★完全使用业务层面的心跳保活机制

★更大灵活性，可以自己控制检测的参数，如检测的时间间隔、检测的方式等

★不依赖协议，心跳包同时适用于TCP和UDP

因此如果你们能确定更换协议的可能性非常小, 同时只是需要检活的功能, 那么用协议自带的就可以了, 使用简单而且高效。

三、Netty 心跳连接

1.基于 IdleStateHandler

首先我们要知道，在服务器和客户端之间，一段时间内没有数据交互时，即处于Idle状态。下面是通过Netty IdleStateHandler来实现心跳机制。

使用方法：

（code摘自Netty api 文档  https://netty.io/4.0/api/io/netty/handler/timeout/IdleStateHandler.html ）

  public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
       @Override
      public void initChannel(Channel channel) {
          channel.pipeline().addLast("idleStateHandler", new IdleStateHandler(60, 30, 0));
            // IdleStateHandler的构造方法有三个参数，监控读、监控写、监控读与写、触发心跳机制的时间间隔（单位，秒）
            // 0 表示 disable
          channel.pipeline().addLast("myHandler", new MyHandler());
      }
  }

  // Handler should handle the IdleStateEvent triggered by IdleStateHandler.
  public class MyHandler extends ChannelDuplexHandler {
       @Override
      public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
          if (evt instanceof IdleStateEvent) {
              IdleStateEvent e = (IdleStateEvent) evt;
              if (e.state() == IdleState.READER_IDLE) {
                  ctx.close();
              } else if (e.state() == IdleState.WRITER_IDLE) {
                  ctx.writeAndFlush(new PingMessage());
              }
          }
      }
  }

  ServerBootstrap bootstrap = ...;
  ...
  bootstrap.childHandler(new MyChannelInitializer());
  ...
  

2.基于keep-alive

分别开启keep-alive功能即可

服务端：

b.group(group).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
                    .localAddress(new InetSocketAddress(port)).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

客户端:

bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                    .remoteAddress(new InetSocketAddress(host, port)).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        public void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
                            channel.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
                        }
                    });

参考资料：

https://www.cnblogs.com/my_life/articles/4045696.html

https://blog.csdn.net/u013967175/article/details/78591810

https://www.tldp.org/HOWTO/html_single/TCP-Keepalive-HOWTO/

https://blog.csdn.net/linuu/article/details/51404264