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。
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。
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。
所以,長連接和短連接的選擇要視情況而定。
長連接中心跳包及其作用:
一：內網機器如果不主動向外發起連接，外網機沒法直連內網的，這也是內網機安全的原因之一吧，又因為路由器會把這個關系記錄下來，但是過一段時間這個記錄可能會丟失 ，所有每一個客戶端每隔一定時間就會向服務器發送消息，以保證服務器可以隨時找到你，這東西被稱為心跳包。
二：理論上說，這個連接是一直保持連接的，但是實際情況中，如果中間節點出現什么故障是難以知道的。更要命的是，有的節點（防火牆）會自動把一定時間之內沒有數據交互的連接給斷掉。在這個時候，就需要我們的心跳包了，用於維持長連接，保活。在獲知了斷線之后，服務器邏輯可能需要做一些事情，比如斷線后的數據清理呀，重新連接呀……當然，這個自然是要由邏輯層根據需求去做了。總的來說，心跳包主要也就是用於長連接的保活和斷線處理。一般的應用下，判定時間在30-40秒比較不錯。如果實在要求高，那就在6-9秒。
三：如果不主動關閉socket的話，系統不會自動關閉的，除非當前進程掛掉了，操作系統把占用的socket回收了才會關閉。為什么需要心跳連接主要是判斷當前連接是否是有效的、可被使用的。在實際應用中假設一段時間沒有數據傳輸時候理論上說應該連接是沒有問題的，但是網絡復雜，中途出現問題也是常見的，網線被掐斷了、對方進程掛掉了、頻繁丟包等，這時候TCP連接是不可使用的，但是對於應用層並不知道，如果需知道網絡情況則要很復雜的超時進行了解，TCP從底層就實現了這樣的功能。心跳機制是TCP在一段時間間隔后發送確定連接端是否還存在，如果存在的話就會回傳一個包確定網絡有效，如果心跳包有問題，則通知上層應用當前網絡有問題了。
這取決於你的server端的超時配置， 每個socket連接都是長連接，它是一個相當占用系統資源的通信管道， 如果這個長連接什么事也沒干硬是要占着資源，則server端可以選擇關閉這個連接，以省下資源讓更多的用戶連接進來。
所以，即便客戶端的是采用死循環while(true)方式連到服務端，對於特定的客戶端和服務端類型來說也需要一定時間間隔的心跳（告訴服務端，我還活着，雖然我沒干活也沒說話，但別把我關了）。
題外話
dubbo協議保持單一長連接是否有問題？
問題描述：dubbo協議采用單一長連接，即每個消費者和服務提供者建立一個tcp長連接，消費者調用一次接口后還保持着連接，會不會在消費者過多的情況下，新的消費者無法建立連接？因為操作系統的tcp連接數是有限制的。
答：dubbo協議，她就是適合於小數據量大並發，和消費者數遠大於服務者數的情況。
dubbo協議采用單一長連接，每條鏈接有最大限制，如果網卡足夠，一個服務者可以提供數倍甚至數十倍的消費者。
其他協議，比如 http、webservice、hessian 等等，都是服務者比消費者多。
消費過多的情況肯定有，你不管選哪種協議都會出現，根據需求選擇。