1. HTTP協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的關(guān)系
HTTP的長(zhǎng)連接和短連接本質(zhì)上是TCP長(zhǎng)連接和短連接赌莺。HTTP屬于應(yīng)用層協(xié)議匪煌，在傳輸層使用TCP協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議趟径。IP協(xié)議主要解決網(wǎng)絡(luò)路由和尋址問題英融，TCP協(xié)議主要解決如何在IP層之上可靠的傳遞數(shù)據(jù)包，使在網(wǎng)絡(luò)上的另一端收到發(fā)端發(fā)出的所有包绍豁，并且順序與發(fā)出順序一致芯咧。TCP有可靠，面向連接的特點(diǎn)竹揍。
2. 如何理解HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的
HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的敬飒，指的是協(xié)議對(duì)于事務(wù)處理沒有記憶能力，服務(wù)器不知道客戶端是什么狀態(tài)芬位。也就是說无拗，打開一個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁和你之前打開這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁之間沒有任何聯(lián)系。HTTP是一個(gè)無狀態(tài)的面向連接的協(xié)議昧碉，無狀態(tài)不代表HTTP不能保持TCP連接英染，更不能代表HTTP使用的是UDP協(xié)議（無連接）揽惹。
3. 什么是長(zhǎng)連接、短連接四康？
在HTTP/1.0中搪搏，默認(rèn)使用的是短連接。也就是說闪金，瀏覽器和服務(wù)器每進(jìn)行一次HTTP操作疯溺，就建立一次連接，但任務(wù)結(jié)束就中斷連接哎垦。如果客戶端瀏覽器訪問的某個(gè)HTML或其他類型的 Web頁中包含有其他的Web資源喝检，如JavaScript文件、圖像文件撼泛、CSS文件等；當(dāng)瀏覽器每遇到這樣一個(gè)Web資源澡谭，就會(huì)建立一個(gè)HTTP會(huì)話愿题。
但從 HTTP/1.1起，默認(rèn)使用長(zhǎng)連接蛙奖，用以保持連接特性潘酗。使用長(zhǎng)連接的HTTP協(xié)議，會(huì)在響應(yīng)頭有加入這行代碼：
Connection:keep-alive
在使用長(zhǎng)連接的情況下雁仲，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)頁打開完成后仔夺，客戶端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的 TCP連接不會(huì)關(guān)閉，如果客戶端再次訪問這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁攒砖，會(huì)繼續(xù)使用這一條已經(jīng)建立的連接缸兔。Keep-Alive不會(huì)永久保持連接，它有一個(gè)保持時(shí)間吹艇，可以在不同的服務(wù)器軟件（如Apache）中設(shè)定這個(gè)時(shí)間惰蜜。實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)連接要客戶端和服務(wù)端都支持長(zhǎng)連接。
HTTP協(xié)議的長(zhǎng)連接和短連接受神，實(shí)質(zhì)上是TCP協(xié)議的長(zhǎng)連接和短連接抛猖。
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3.1 TCP連接
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)采用TCP協(xié)議時(shí)，在真正的讀寫操作之前鼻听，server 與 client 之間必須建立一個(gè)連接财著，當(dāng)讀寫操作完成后，雙方不再需要這個(gè)連接 時(shí)它們可以釋放這個(gè)連接撑碴，連接的建立是需要三次握手的撑教，而釋放則需要4次握手，所以說每個(gè)連接的建立都是需要資源消耗和時(shí)間消耗的醉拓。
三次握手示意圖：
三次握手.jpg
四次握手關(guān)閉圖：
四次握手關(guān)閉.png - 3.2 TCP短連接
我們模擬一下 TCP 短連接的情況驮履，client 向 server 發(fā)起連接請(qǐng)求鱼辙，server 接到請(qǐng)求，然后雙方建立連接玫镐。client 向 server 發(fā)送消息倒戏，server 回應(yīng) client，然后一次讀寫就完成了恐似，這時(shí)候雙方任何一個(gè)都可以發(fā)起 close 操作杜跷，不過一般都是 client 先發(fā)起 close 操作。為什么呢矫夷，一般的 server 不會(huì)回復(fù)完 client 后立即關(guān)閉連接的葛闷，當(dāng)然不排除有特殊的情況。從上面的描述看双藕，短連接一般只會(huì)在 client/server 間傳遞一次讀寫操作
短連接的優(yōu)點(diǎn)是：管理起來比較簡(jiǎn)單淑趾，存在的連接都是有用的連接，不需要額外的控制手段 - 3.3 TCP長(zhǎng)連接
接下來我們?cè)倌M一下長(zhǎng)連接的情況忧陪，client 向 server 發(fā)起連接扣泊，server 接受 client 連接，雙方建立連接嘶摊。Client 與 server 完成一次讀寫之后延蟹，它們之間的連接并不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉，后續(xù)的讀寫操作會(huì)繼續(xù)使用這個(gè)連接叶堆。
首先說一下TCP/IP詳解上講到的TCP壁迤活功能，笔牛活功能主要為服務(wù)器應(yīng)用提供沥匈，服務(wù)器應(yīng)用希望知道客戶主機(jī)是否崩潰，從而可以代表客戶使用資源忘渔。如果客戶已經(jīng)消失咐熙，使得服務(wù)器上保留一個(gè)半開放的連接，而服務(wù)器又在等待來自客戶端的數(shù)據(jù)辨萍，則服務(wù)器將應(yīng)遠(yuǎn)等待客戶端的數(shù)據(jù)棋恼，保活功能就是試圖在服務(wù) 器端檢測(cè)到這種半開放的連接锈玉。
如果一個(gè)給定的連接在兩小時(shí)內(nèi)沒有任何的動(dòng)作爪飘，則服務(wù)器就向客戶發(fā)一個(gè)探測(cè)報(bào)文段，客戶主機(jī)必須處于以下4個(gè)狀態(tài)之一：- 客戶主機(jī)依然正常運(yùn)行拉背，并從服務(wù)器可達(dá)师崎。客戶的 TCP 響應(yīng)正常椅棺，而服務(wù)器也知道對(duì)方是正常的犁罩，服務(wù)器在兩小時(shí)后將逼氡危活定時(shí)器復(fù)位。
- 客戶主機(jī)已經(jīng)崩潰床估，并且關(guān)閉或者正在重新啟動(dòng)含滴。在任何一種情況下，客戶的 TCP 都沒有響應(yīng)丐巫。服務(wù)端將不能收到對(duì)探測(cè)的響應(yīng)谈况，并在75秒后超時(shí)。服務(wù)器總共發(fā)送10個(gè)這樣的探測(cè) 递胧，每個(gè)間隔75秒碑韵。如果服務(wù)器沒有收到一個(gè)響應(yīng)，它就認(rèn)為客戶主機(jī)已經(jīng)關(guān)閉并終止連接缎脾。
- 客戶主機(jī)崩潰并已經(jīng)重新啟動(dòng)祝闻。服務(wù)器將收到一個(gè)對(duì)其保活探測(cè)的響應(yīng)遗菠，這個(gè)響應(yīng)是一個(gè)復(fù)位联喘，使得服務(wù)器終止這個(gè)連接。
- 客戶機(jī)正常運(yùn)行舷蒲，但是服務(wù)器不可達(dá)，這種情況與2類似友多，TCP能發(fā)現(xiàn)的就是沒有收到探查的響應(yīng)牲平。
- 3.4 長(zhǎng)連接短連接操作過程
短連接的操作步驟是：
建立連接——數(shù)據(jù)傳輸——關(guān)閉連接…建立連接——數(shù)據(jù)傳輸——關(guān)閉連接
長(zhǎng)連接的操作步驟是：
建立連接——數(shù)據(jù)傳輸…（保持連接）…數(shù)據(jù)傳輸——關(guān)閉連接
4. 長(zhǎng)連接和短連接的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
由上可以看出，長(zhǎng)連接可以省去較多的TCP建立和關(guān)閉的操作域滥，減少浪費(fèi)纵柿，節(jié)約時(shí)間。對(duì)于頻繁請(qǐng)求資源的客戶來說启绰，較適用長(zhǎng)連接昂儒。不過這里存在一個(gè)問題，存活功能的探測(cè)周期太長(zhǎng)委可，還有就是它只是探測(cè)TCP連接的存活渊跋，屬于比較斯文的做法，遇到惡意的連接時(shí)着倾，笔霸停活功能就不夠使了。在長(zhǎng)連接的應(yīng)用場(chǎng)景下卡者，client端一般不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉它們之間的連接蒿囤，Client 與 server 之間的連接如果一直不關(guān)閉的話，會(huì)存在一個(gè)問題崇决，隨著客戶端連接越來越多材诽，server早晚有扛不住的時(shí)候底挫，這時(shí)候 server 端需要采取一些策略，如關(guān)閉一些長(zhǎng)時(shí)間沒有讀寫事件發(fā)生的連接脸侥，這樣可 以避免一些惡意連接導(dǎo)致 server 端服務(wù)受損建邓；如果條件再允許就可以以客戶端機(jī)器為顆粒度，限制每個(gè)客戶端的最大長(zhǎng)連接數(shù)湿痢，這樣可以完全避免某個(gè)蛋疼的客戶端連累后端服務(wù)涝缝。
短連接對(duì)于服務(wù)器來說管理較為簡(jiǎn)單，存在的連接都是有用的連接譬重，不需要額外的控制手段拒逮。但如果客戶請(qǐng)求頻繁，將在 TCP 的建立和關(guān)閉操作上浪費(fèi)時(shí)間和帶寬臀规。
長(zhǎng)連接和短連接的產(chǎn)生在于client和server采取的關(guān)閉策略滩援，具體的應(yīng)用場(chǎng)景采用具體的策略，沒有十全十美的選擇塔嬉，只有合適的選擇玩徊。
5. 什么時(shí)候用長(zhǎng)連接，短連接谨究？
長(zhǎng)連接多用于操作頻繁恩袱，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊，而且連接數(shù)不能太多情況胶哲。每個(gè)TCP連接都需要三步握手畔塔，這需要時(shí)間，如果每個(gè)操作都是先連接鸯屿，再操作的話那么處理速度會(huì)降低很多澈吨，所以每個(gè)操作完后都不斷開，次處理時(shí)直接發(fā)送數(shù)據(jù)包就 OK 了寄摆，不用建立 TCP 連接谅辣。例如：數(shù)據(jù)庫的連接用長(zhǎng)連接， 如果用短連接頻繁的通信會(huì)造成 socket 錯(cuò)誤婶恼，而且頻繁的 socket 創(chuàng)建也是對(duì)資源的浪費(fèi)桑阶。
而像 WEB 網(wǎng)站的 http 服務(wù)一般都用短鏈接，因?yàn)殚L(zhǎng)連接對(duì)于服務(wù)端來說會(huì)耗費(fèi)一定的資源勾邦，而像 WEB 網(wǎng)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(huì)更省一些資源联逻，如果用長(zhǎng)連接，而且同時(shí)有成千上萬的用戶检痰，如果每個(gè)用戶都占用一個(gè)連接的話包归，那可想而知吧。所以并發(fā)量大铅歼，但每個(gè)用戶無需頻繁操作情況下需用短連好公壤。
