浅谈IM软件client的断线重连、心跳和长在线

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概述

    本人也有个几年IM开发经验。对一些IM软件的一些特性有一些总结，跟过业务查看 IM软件业务知识 

    市面IM软件都有一个基础功能就是长在线（TCP长连接）。即仅仅要有网络就保持登录，然而，网络状态是无法预測的，所以IM软件常常会有”离线“状态，，尤其是手机client。

保持IM处于长在线，则依赖断线重连来完毕。

    通常来说。网络不稳定是造成不能长时间在线的主要原因。另外还有：server强制注销client、次client被主client踢。

眼下的qq和飞信都有断线重连机制。

有时候IM软件自己主动完毕登录。有时候须要用户手动登录。

所以。断线重连是一个广泛的概念。

能够这么理解：除了从APP登录界面进去的登录。其它都能够称之为断线重连（甚至。把APP杀死。又一次启动也是断线重连的一种）

断线重连的定义

    使得IM软件能够长在线。或者短时间内掉线，最好能够做到用户无感知。

广义断线重连：用户已经成功登录IMclient，用户将程序放到后台、或者手机重新启动。IM软件再次进入前台，软件可帮助用户实现自己主动登录。

狭义的断线重：client的网络状况是不可预知的。可能从2G切换到3G或者WiFi，或者又切换到2G，甚至“飞行模式”（iOS设备）。client要及时对网络的变化做出反应。即尝试进行登录。

【总之】断线重连，通常是网络原因引起的，目的是让IM软件维持在线的状态。

实现方法

        IMclient始终尽可能的保持连接跟server的连接，client维护已登录状态，以便断线重连。从逻辑层次上来说，断线重连的逻辑是基于登录的逻辑的，首次登录成功后，都有可能有断线重连（以iOS平台为例）
断线重连，实质上分为两步：一、使client断线；二、让client重连server。一般来说这两步是一个有前后顺序。完整的过程。

一、使client断线，即让client处于“未连接”状态。以下情况将触发这个事件：
    1.网络切换，如从WiFi切换到4G。网络事件。
    2.网络连接失败、网络不可用。
    3.心跳失败、心跳超时，失败统称心跳失败。

    4.IM软件后台执行即将结束。

二、让client重连server，client依据以下几种情况实现重连server。
    1.iOS系统“网络可用”的通知
    2.IM软件切换到前台，用户触发事件。
    3.网络切换。如从WiFi切换到4G，网络事件。

    4.心跳失败的事件。
    5.client又一次启动事件。

断线重连的场景能够总结为以下几个：

    1. 又一次启动（自己主动登录）
属于广义的断线重连。须要提前载入用户缓存。保证用户到达主界面后能看到历史信息。
    2. 网络错误，网络切换
网络连接失败有非常多种，不同的场景，client要使用不同的逻辑处理。
    3. 心跳失败
心跳超时，失败统称心跳失败。

这个案例说明当前client——server连接已经损坏。或者当前用户身份有变化。心跳失败后首先将client离线，然后进行断线重连操作，避免心跳失败和网络错误事件一并发生，造成两次登录。
    4. 网络可达或者切换到前台

为了避免反复登录。当IM软件处于“登录成功”、“连接中”或者“已注销”的几个状态的时候，client忽略“网络可达或者切换到前台”的事件。

client心跳

        IM主要的底层逻辑中有“心跳”概念。即client定时向Server发一个信令包，表示client还“活”着。注意。是client发起的。心跳是一个拟人的比喻，跟人的心跳类似。那么心跳终止了会发生什么事情呢？分为两种情况：Server主动断开socket，client主动断开socket。

1. Server主动断开socket

Server仅仅是接收client发起的心跳。

假如，Server长时间没有收到client的心跳，Server觉得client已经“死了”，主动断开这个连接。

此时client可能就是假在线（点击打开原文）了。

2. client断开socket

client对待心跳。要比Server麻烦一些。client要关注两个值：

● 心跳间隔值，即client多长时间发一次心跳？

● 心跳的超时时间。client发送一次心跳，假设长时间得不到Server应答，代表网络糟糕。client须要断开socket，主动离线。

非常明显。第二点就是client主动断开的情况，普通情况下，超时时间为60秒。

网上也有争论：究竟是否须要心跳，微信是没有心跳的，qq和飞信有心跳。

也有专家说心跳包已经影响到移动网络，由于心跳是定时频繁发送。

心跳失败也会引起断线重连

以下是“心跳失败”引起的断线重连的流程图