深入解析网络编程：TCP/IP、HTTP、Socket及长连接与短连接技术

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大家好，关于深入解析网络编程：TCP/IP、HTTP、Socket及长连接与短连接技术很多朋友都还不太明白，今天小编就来为大家分享关于的知识，希望对各位有所帮助！

Socket 通信示例主机A的应用程序要与主机B的应用程序通信，必须通过Socket建立连接，而建立Socket连接需要底层TCP/IP协议建立TCP连接。建立TCP 连接需要底层IP 协议来寻址网络上的主机。我们知道网络层使用的IP协议可以帮助我们根据IP地址找到目标主机，但是一台主机上可能运行着多个应用程序。如何与指定的应用程序通信需要TCP或UPD地址，即端口号来指定。这样，一个Socket实例就可以唯一地代表一个主机上应用程序的通信链路。

建立通信链路当客户端想要与服务器通信时，客户端首先必须创建一个Socket实例。操作系统会为这个Socket实例分配一个未使用的本地端口号，并创建一个包含本地和远程地址以及端口号的Socket实例。套接字数据结构将保留在系统中，直到连接关闭。在创建Socket实例的构造函数正确返回之前，会执行TCP三向握手协议。 TCP握手协议完成后，会创建Socket实例对象，否则会抛出IOException错误。相应的服务器会创建一个ServerSocket实例。 ServerSocket的创建比较简单。只要指定的端口号没有被占用，一般情况下实例创建都会成功。同时，操作系统也会为ServerSocket实例创建底层数据结构。该数据结构包含指定监听端口号和包含监听地址的通配符，通常为“”，表示监听所有地址。稍后，当调用accept()方法时，就会进入阻塞状态，等待客户端的请求。当新的请求到达时，将为该连接创建一个新的套接字数据结构。套接字数据中包含的地址和端口信息正是请求源地址和端口。这个新创建的数据结构将与ServerSocket实例的未完成连接数据结构列表相关联。注意，此时服务端对应的Socket实例还没有创建，而是会等待与客户端的三次握手完成。只有服务器端的Socket实例会返回，并且该Socket实例对应的数据结构会从未完成列表移至已完成列表。因此，与ServerSocket关联的列表中的每个数据结构代表与客户端建立的TCP连接。备注：调整系统参数，调整Windows下单机最大TCP连接数。 Windows下单机的TCP连接数由多个参数决定：以下都是通过修改注册表[HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSet ServicesTcpipParameters]1.最大TCP连接数 ** TcpNumConnections2.TCP关闭延迟时间* TCPTimedWaitDelay (30-240)s3.最大动态端口数MaxUserPort (默认=5000, Max=65534) TCP 客户端连接服务器时，客户端必须分配一个动态端口，默认情况下，该动态端口的分配范围为1024-5000 ，这意味着默认情况下，客户端最多可以同时发起3977个4.****最大TCB 数量的Socket连接。 MaxFreeTcbs系统为每个TCP连接分配一个TCP控制块（TCP control block）。 block或TCB），该控制块用于缓存TCP连接的一些参数。每个TCB需要分配一个0.5KB的页面池和一个0.5KB的非页面池。也就是说，每个TCP连接都会占用1KB的系统内存。对于非Server版本，MaxFreeTcbs默认值为1000（物理内存64M以上）。对于Server版本，默认值为2000。也就是说，默认情况下，Server版本最多可以同时建立和维护2000个TCP连接。5. 最大TCB Hash table 数量MaxHashTableSize TCB通过Hash表进行管理。该值表示分配的页池内存量。也就是说，如果MaxFreeTcbs=1000，那么pagepool内存量为500KB，那么MaxHashTableSize应该大于500。数字越大，Hash表的冗余度越高，分配和分配的时间就越少。每次都找到一个TCP连接。该值必须是2的幂，最大为65536。windows server 2003下IBM WebSphere Voice Server的典型配置为MaxUserPort=65534（十进制） MaxHashTableSize=65536（十进制） MaxFreeTcbs=16000（十进制）这里我们可以看到即MaxHashTableSize 被配置为MaxFreeTcbs 的4 倍，这样可以大大提高TCP 建立的速度。

TCP/IPTCP/IP是一个协议组，可分为三个层次：网络层、传输层和应用层。网络层有IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议。传输层有TCP协议和UDP协议。应用层有：TCP包括FTP、HTTP、TELNET、SMTP等协议UDP包括DNS、TFTP等协议短连接连接-传输数据-关闭连接HTTP是无状态的。浏览器和服务器每次执行一次HTTP操作时，都会建立一次连接，但在任务结束时断开连接。也可以这样说：短连接是指SOCKET连接发送完毕并接收到数据后立即断开。长连接连接-传输数据-保持连接-传输数据-。 - 关闭连接。长连接是指建立SOCKET连接后无论是否使用都保持连接，但安全性较差。http的长连接HTTP也可以建立长连接。使用Connection: 保持活动状态。 HTTP 1.1 默认使用持久连接。对比HTTP1.1和HTTP1.0，最大的区别就是增加了持久连接支持（好像最新的http1.0可以显式指定keep-alive），但是仍然是无状态的，或者说不能信任。什么时候用长连接，短连接？长连接多用于频繁操作和点对点通信，连接数不能太多。每个TCP连接都需要三步握手，这需要时间。如果每次操作都是先连接再操作，处理速度会降低很多。因此每次操作后都不会断开连接，第一次处理时直接发送数据包。没关系，不需要建立TCP连接。例如：长连接用于数据库连接。频繁的短连接通信会导致socket错误，频繁的socket创建也是一种资源的浪费。像WEB网站这样的HTTP服务一般都使用短链接，因为长连接会消耗服务器一定的资源，而对于像WEB网站这样几千甚至上亿的客户端连接来说，使用短连接更加经济。对于某些资源，如果使用长连接，同时有数千个用户，每个用户占用一个连接是可想而知的。因此并发量较大，但每个用户如果不需要频繁操作，则需要使用短连接。总之，长连接和短连接的选择要根据情况而定。发送接收方式****1、异步消息发送和接收是分开的，相互独立，互不影响。这种方法分为两种情况：（1）异步双工：接收和发送在同一个程序中，由两个不同的子进程分别负责发送和接收（2）异步单工：接收和发送使用两个不同的子进程来完成程序。2、同步消息发送和接收是同步进行的，即发送消息后，等待接收返回消息。同步方法一般需要考虑超时问题，即消息发送后不能无限期等待。您需要设置一个超时时间。过了这个时间，发送方将不再等待读取返回消息，直接通知超时返回。长连接中，一般没有条件判断读写何时结束，所以必须添加长度头。读取函数首先读取消息头的长度，然后根据这个长度读取对应长度的消息。Socket是什么

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