長連接與短連接
所謂長連接,指在一個TCP連接上可以連續發送多個數據包,在TCP連接保持期間,如果沒有數據包發送,需要雙方發檢測包以維持此連接,一般需要自己做在線維持。
短連接是指通信雙方有數據交互時,就建立一個TCP連接,數據發送完成后,則斷開此TCP連接,一般銀行都使用短連接。
比如http的,只是連接、請求、關閉,過程時間較短,服務器若是一段時間內沒有收到請求即可關閉連接。
其實長連接是相對於通常的短連接而說的,也就是長時間保持客戶端與服務端的連接狀態。
長連接與短連接的操作過程
通常的短連接操作步驟是:
連接→數據傳輸→關閉連接;
而長連接通常就是:
連接→數據傳輸→保持連接(心跳)→數據傳輸→保持連接(心跳)→……→關閉連接;
這就要求長連接在沒有數據通信時,定時發送數據包(心跳),以維持連接狀態,短連接在沒有數據傳輸時直接關閉就行了
什么時候用長連接,短連接?
長連接多用於操作頻繁,點對點的通訊,而且連接數不能太多情況,。每個TCP連接都需要三步握手,這需要時間,如果每個操作都是先連接,再操作的話那么處理速度會降低很多,所以每個操作完后都不斷開,次處理時直接發送數據包就OK了,不用建立TCP連接。例如:數據庫的連接用長連接, 如果用短連接頻繁的通信會造成socket錯誤,而且頻繁的socket 創建也是對資源的浪費。
而像WEB網站的http服務一般都用短鏈接,因為長連接對於服務端來說會耗費一定的資源,而像WEB網站這么頻繁的成千上萬甚至上億客戶端的連接用短連接會更省一些資源,如果用長連接,而且同時有成千上萬的用戶,如果每個用戶都占用一個連接的話,那可想而知吧。所以並發量大,但每個用戶無需頻繁操作情況下需用短連好。
總之,長連接和短連接的選擇要視情況而定。
發送接收方式
1、異步
報文發送和接收是分開的,相互獨立的,互不影響。這種方式又分兩種情況:
(1)異步雙工:接收和發送在同一個程序中,由兩個不同的子進程分別負責發送和接收
(2)異步單工:接收和發送是用兩個不同的程序來完成。
2、同步
報文發送和接收是同步進行,既報文發送后等待接收返回報文。 同步方式一般需要考慮超時問題,即報文發出去后不能無限等待,需要設定超時時間,超過該時間發送方不再等待讀返回報文,直接通知超時返回。
在長連接中一般是沒有條件能夠判斷讀寫什么時候結束,所以必須要加長度報文頭。讀函數先是讀取報文頭的長度,再根據這個長度去讀相應長度的報文。
單工、半雙工和全雙工
根據通信雙方的分工和信號傳輸方向可將通信分為三種方式:單工、半雙工與全雙工。在計算機網絡中主要采用雙工方式,其中:局域網采用半雙工方式,城域網和廣域網采用全雙年方式。 1. 單工(Simplex)方式:通信雙方設備中發送器與接收器分工明確,只能在由發送器向接收器的單一固定方向上傳送數據。采用單工通信的典型發送設備如早期計算機的讀卡器,典型的接收設備如打印機。 2. 半雙工(Half Duplex)方式:通信雙方設備既是發送器,也是接收器,兩台設備可以相互傳送數據,但某一時刻則只能向一個方向傳送數據。例如,步話機是半雙工設備,因為在一個時刻只能有一方說話。 3. 全雙工(Full Duplex)方式:通信雙方設備既是發送器,也是接收器,兩台設備可以同時在兩個方向上傳送數據。例如,電話是全雙工設備,因為雙方可同時說話。
五、報文格式:
通信報文格式多樣性更多,相應地就必須設計對應的讀寫報文的接
收和發送報文函數。
阻塞與非阻塞方式
1、非阻塞方式:讀函數不停的進行讀動作,如果沒有報文接收到,等待一段時間后超時返回,
這種情況一般需要指定超時時間。
2、阻塞方式:如果沒有接收到報文,則讀函數一直處於等待狀態,知道報文到達。
循環讀寫方式
1、一次直接讀寫報文:在一次接收或發送報文動作中一次性不加分別地全部讀取或全部發送報文字節。
2、不指定長度循環讀寫:這一版發生在短連接進程中,受網絡路由等限制,一次較長的報文可能
在網絡傳輸過程中被分解成很多個包,一次讀取可能不能全部讀完一次報文,這就需要循環讀取報文,
知道讀完為止。
3、帶長度報文頭循環讀寫:這種情況一般在長連接中,由於在長連接中沒有條件能夠判斷循環讀寫什么時候結束。
必須要加長度報文頭。讀函數先是讀取報文頭的長度,再根據這個長度去讀報文,實際情況中,報頭碼制格式還經常不一樣,
如果是非ASCII的報文頭,還必須轉換成ASCII常見的報文頭編制有:
1、n個字節的ASCII碼。
2、n個字節的BCD碼。
3、n個字節的網絡整型碼。
以上是幾種比較典型的讀寫報文方式,可以與通信方式模板一起 預先提供一些典型的API讀寫函數。
當然在實際問題中,可能還必須編寫與對方報文格式配套的讀寫API. 在實際情況中,往往需要
把我們自己的系統與別人的系統進行連接, 有了以上模板與API,可以說連接任何方式的通信程序
都不存在問題。
補充:查看報頭 Connection: Keep-Alive表示支持長連接(http1.1 默認)