一、HTTP協議和TCP協議
HTTP的長連接和短連接本質上是TCP長連接和短連接。HTTP屬於應用層協議，在傳輸層使用TCP協議，在網絡層使用IP協議。IP協議主要解決網絡路由和尋址問題，TCP協議主要解決如何在IP層之上可靠的傳遞數據包，使在網絡上的另一端收到發端發出的所有包，並且順序與發出順序一致。TCP有可靠，面向連接的特點。
二、HTTP協議的長連接和短連接
在HTTP/1.0中，默認使用的是短連接。也就是說，瀏覽器和服務器每進行一次HTTP操作，就建立一次連接，但任務結束就中斷連接。如果客戶端瀏覽器訪問的某個HTML或其他類型的 Web頁中包含有其他的Web資源，如JavaScript文件、圖像文件、CSS文件等；當瀏覽器每遇到這樣一個Web資源，就會建立一個HTTP會話。
但從 HTTP/1.1起，默認使用長連接，用以保持連接特性。使用長連接的HTTP協議，會在響應頭有加入這行代碼：
Connection:keep-alive
在使用長連接的情況下，當一個網頁打開完成后，客戶端和服務器之間用於傳輸HTTP數據的 TCP連接不會關閉，如果客戶端再次訪問這個服務器上的網頁，會繼續使用這一條已經建立的連接。Keep-Alive不會永久保持連接，它有一個保持時間，可以在不同的服務器軟件（如Apache）中設定這個時間。實現長連接要客戶端和服務端都支持長連接。
HTTP協議的長連接和短連接，實質上是TCP協議的長連接和短連接。
三、TCP長連接和短連接
1）TCP短連接的情況：client向server發起連接請求，server接到請求，然后雙方建立連接。client向server 發送消息，server回應client，然后一次讀寫就完成了，這時候雙方任何一個都可以發起close操作，不過一般都是client先發起 close操作。為什么呢，一般的server不會回復完client后立即關閉連接的，當然不排除有特殊的情況。從上面的描述看，短連接一般只會在 client/server間傳遞一次讀寫操作
短連接的優點是：管理起來比較簡單，存在的連接都是有用的連接，不需要額外的控制手段。
2）長連接的情況：client向server發起連接，server接受client連接，雙方建立連接。Client與server完成一次讀寫之后，它們之間的連接並不會主動關閉，后續的讀寫操作會繼續使用這個連接。
首先說一下TCP/IP詳解上講到的TCP保活功能，保活功能主要為服務器應用提供，服務器應用希望知道客戶主機是否崩潰，從而可以代表客戶使用資源。如果客戶已經消失，使得服務器上保留一個半開放的連接，而服務器又在等待來自客戶端的數據，則服務器將應遠等待客戶端的數據，保活功能就是試圖在服務 器端檢測到這種半開放的連接。
四、長連接和短連接的生命周期
1）短連接在建立連接后，完成一次讀寫就會自動關閉了。
2）正常情況下，一條TCP長連接建立后，只要雙不提出關閉請求並且不出現異常情況，這條連接是一直存在的，操作系統不會自動去關閉它，甚至經過物理網絡拓撲的改變之后仍然可以使用。所以一條連接保持幾天、幾個月、幾年或者更長時間都有可能，只要不出現異常情況或由用戶（應用層）主動關閉。
在編程中，往往需要建立一條TCP連接，並且長時間處於連接狀態。所謂的TCP長連接並沒有確切的時間限制，而是說這條連接需要的時間比較長。
五、怎樣維護長連接或者檢測中斷
1）在應用層使用heartbeat來主動檢測
對於實時性要求較高的網絡通信程序，往往需要更加及時的獲取已經中斷的連接，從而進行及時的處理。但如果對方的連接異常中斷，往往是不能及時的得到對方連接已經中斷的信息，操作系統檢測連接是否中斷的時間間隔默認是比較長的，即便它能夠檢測到，但卻不符合我們的實時性需求，所以需要我們進行手工去不斷探測。
探測的方式有兩種：
2、改變socket的keepalive選項，以使socket檢測連接是否中斷的時間間隔更小，以滿足我們的及時性需求。
有關的幾個選項使用和解析如下：
A、在檢測對端以一種非優雅的方式斷開連接的時候，可以設置SO_KEEPALIVE屬性使得我們在2小時以后發現對方的TCP連接是否依然存在。用法如下：
keepAlive = 1；
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void*)&keepAlive, sizeof(keepAlive));
B、如果不想使用這么長的等待時間，可以修改內核關於網絡方面的配置參數，也可設置SOCKET的TCP層（SOL_TCP）選項TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTVL和TCP_KEEPCNT。
1）TCP_KEEPIDLE：開始首次KeepAlive探測前的TCP空閉時間
The tcp_keepidle parameter specifies the interval of inactivity that causes TCP to generate a KEEPALIVE transmission for an application that requests them. tcp_keepidle defaults to 14400 (two hours).
2）TCP_KEEPINTVL：兩次KeepAlive探測間的時間間隔
The tcp_keepintvl parameter specifies the interval between the nine retries that are attempted if a KEEPALIVE transmission is not acknowledged. tcp_keepintvl defaults to 150 (75 seconds).
3）TCP_KEEPCNT：斷開前的KeepAlive探測次數
The TCP_KEEPCNT option specifies the maximum number of keepalive probes to be sent. The value of TCP_KEEPCNT is an integer value between 1 and n, where n is the value of the systemwide tcp_keepcnt parameter.
如果心跳函數要維護客戶端的存活，即服務器必須每隔一段時間必須向客戶段發送一定的數據，那么使用SO_KEEPALIVE是有很大的不足的。因為SO_KEEPALIVE選項指"此套接口的任一方向都沒有數據交換"。在Linux 2.6系列上，上面話的理解是只要打開SO_KEEPALIVE選項的套接口端檢測到數據發送或者數據接受就認為是數據交換。因此在這種情況下使用 SO_KEEPALIVE選項 檢測對方是否非正常連接是完全沒有作用的，在每隔一段時間發包的情況， keep-alive的包是不可能被發送的。上層程序在非正常斷開的情況下是可以正常發送包到緩沖區的。非正常端開的情況是指服務器沒有收到"FIN" 或者 "RST"包。