HTTP长连接和短连接1、HTTP协议和TCP/IP协议的关系HTTP的长连接和短连接本质上就是TCP长连接和短连接。HTTP属于应用层协议，在传输层使用TCP协议，在网络层使用IP协议。IP协议主要解决网络路由和寻址问题，而TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传输数据包，使网络上的另一端接收到发送方发送的所有数据包，并按顺序与发送顺序一致。TCP可靠且面向连接。2、如何理解HTTP协议是无状态的HTTP协议是无状态的，就是说协议对事务处理没有记忆能力，服务端不知道客户端处于什么状态，换句话说，没有在服务器上打开网页和在您之前在该服务器上打开网页之间的联系。HTTP是一种无状态的面向连接的协议。无状态并不意味着HTTP不能保持TCP连接，也不意味着HTTP使用UDP协议（无连接）。3、什么是长连接和短连接？在HTTP/1.0中，默认使用短连接。也就是说，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但是当任务结束时，连接就终止了。如果客户端浏览器访问的HTML或其他类型的网页包含其他网络资源，如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等；当浏览器遇到这样的web资源时，它会创建一个HTTP会话。但是从HTTP/1.1开始，默认使用长连接来保持连接特性。使用长连接的HTTP协议会在响应头中加入这行代码：Connection:keep-alive在使用长连接的情况下，当一个网页被打开时，用于在客户端之间传输HTTP数据的TCP与服务器的连接不会关闭。如果客户端再次访问本服务器上的网页，将继续使用已建立的连接。Keep-Alive不会永远保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设置。要实现长连接，客户端和服务端都必须支持长连接。HTTP协议的长连接和短连接本质上就是TCP协议的长连接和短连接。“HTTP属于应用层协议，传输层使用TCP协议。3.1TCP连接当使用TCP协议进行网络通信时，服务器和客户端之间必须先建立连接，然后才能进行实际的读写操作。读写操作完成后，双方都可以在不再需要连接时释放连接。一个连接的建立需要三次握手，释放需要四次握手，所以每次连接的建立都需要消耗资源和时间。3.2TCP短连接我们来模拟一个TCP短连接的情况，客户端发起连接请求，服务端接收请求，然后双方建立连接。客户端向服务器发送消息，服务器响应客户端，完成一次读写。此时，双方任意一方都可以发起关闭操作，但一般是client先发起关闭操作。为什么，一般服务器不会在回复客户端后立即关闭连接。当然，也有特殊情况。从上面的描述来看，短连接一般只在client/server之间传递一个读写操作。短连接的优点是管理起来比较简单，现有的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段。3.3TCP长连接下面我们再模拟一下长连接的情况。客户端向服务器发起连接，服务器接受客户端连接，双方建立连接。client和server完成一次读写后，不会主动关闭它们之间的连接，后续的读写操作会继续使用这个连接。首先说一下TCP/IP详解中提到的TCP保活功能。保活功能主要是为服务端应用提供的。服务器应用程序想知道客户端主机是否崩溃，以便它可以代表客户端使用资源。如果client消失了，在server端留下一个半开的连接，而server正在等待client的数据，server会等待client的数据，keep-alive函数就是尝试检测这个服务器端的半开连接。连接。如果在两个小时内没有对给定连接执行任何操作，服务器将向客户端发送一个探测段。客户端主机必须处于以下四种状态之一：客户端主机仍在正常运行并且可以从服务器访问。客户端的TCP响应正常，服务器端也知道对方正常，两小时后服务器端重新设置keep-alivetimer。客户端主机已崩溃并正在关闭或正在重新启动。在任何一种情况下，客户端的TCP都没有响应。服务器将不会收到对探测的响应，并会在75秒后超时。服务器总共发送10个这样的探测，每个间隔为75秒。如果服务器未收到响应，则假定客户端主机已关闭并终止连接。客户端主机崩溃并已重新启动。服务器将收到对其keep-alive探测的响应，这是一个重置，导致服务器终止连接。客户端运行正常，但服务器不可达。这种情况和2类似，TCP能发现的是没有收到探测响应。3.4长连接和短连接的操作过程短连接的操作步骤是：建立连接-发送数据-关闭连接...建立连接-发送数据-关闭连接长连接的操作步骤是：建立连接-发送数据。..(Keepconnected)...数据传输-关闭连接如下图：4.长连接和短连接的优缺点从上面可以看出，长连接可以节省更多的TCP建立和关闭操作，减少浪费并节省时间。长连接更适合频繁请求资源的客户端。但是，这里有一个问题。survival函数的检测周期太长，只检测TCP连接的存活情况，属于比较温和的做法。遇到恶意连接时，生存功能不够用。在长连接的应用场景中，客户端一般不会主动关闭它们之间的连接。如果客户端和服务器之间的连接还没有关闭，就会出现问题。随着客户端连接越来越多，服务端迟早处理不了的时候，这时候服务端就需要采取一些策略，比如关闭一些长时间没有发生的连接读写事件，从而避免一些恶意连接导致服务端服务受损；如果条件允许，可以使用客户端机器粒度，限制每个客户端的最大长连接数，这样可以完全防止不良客户端破坏后端服务。短连接对于服务器来说管理起来比较简单，现有的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段。但是，如果客户端频繁请求，时间和带宽就会浪费在TCP建立和关闭操作上。长连接和短连接的产生取决于客户端和服务端采用的关闭策略。具体的应用场景采用具体的策略。没有完美的选择，只有合适的选择。总结：长链接的优点就是短链接的缺点，反之亦然。5、什么时候使用长连接和短连接？长连接多用于频繁操作和点对点通信，连接数不宜过多。每个TCP连接都需要三步握手，这需要时间。如果每个操作都先连接，那么处理速度会降低很多，所以每个操作都不会断开，在第一次处理的时候直接发送数据包。可以，不用建立TCP连接。例如：数据库连接使用的是长连接，如果使用短连接进行频繁通信，会造成socket错误，频繁创建socket也是一种资源浪费。像WEB网站这样的HTTP服务一般都使用短链接，因为长连接会对服务器消耗一定的资源，像WEB网站这样几万甚至上亿的客户端连接使用短连接会比较经济。对于一些资源，如果你使用长连接，同时有几千个用户，如果每个用户占用一个连接，你可想而知。所以并发量大，但是在每个用户不需要频繁操作的情况下还是用短连接比较好。
