linux 多线程 TCP长连接 心跳检测

xdh0817

TCP服务,长连接。
    首先一个s（服务器）和一个c(客户端)建立TCP连接，S向C发送数据。C有两个线程：一个收数据；一个将数据保存到本地，保存成功以后向S回复一个确认。
    因为是长连接，所以要加一个心跳检测，C每隔100秒向S发一个心跳数据包，S收到包以后会给C一个回复。如果C没有在10秒内收到回复，则认为连接已经断了，则需要重新connect服务器。
基本功能实现了，现在缺少心跳检测功能。心跳怎么实现呢？听起来简单，实现起来发现不容易。
想到一个办法就是用定时器，客户端心跳线程在发心跳的时候启动一个定时器，如果定时器超时则
重新连接服务器。如果接受线程收到服务器的心跳回复数据包，则删除定时器。
按我的想法
心跳线程：
while(1)
{
    sleep(100);//
    if (0 == flag)
    {
        break;
    }
    init_timer(&xxx);
    xxx.function = fun();//func为超时函数，比如超时就置标志位为0： flag = 0;
    add_timer
}
connect();//跳出while重新连接。
接收线程：
for( ; ; )
{
    read(sock, buf[], n);
    switch (buf[0])
      case data: xxx;break;
      case 心跳回复: del_timer(&xxx);break;
}   

各位大牛指点一下啊

cxytz01

心跳的作用就是检测链路是否连接，就这点功能，没其他作用了。

不建议使用定时器(个人理解的定时器，离不开alarm，信号。)，信号不容易控制，就算是单线程也容易引起race condition，何况多线程。
可以使用当前时间除以一个间隔值，满足了即可发送心跳报文。
或者keepalive，默认2小时，可以修改内核参数缩小心跳时间。

心跳有益处，也有好处。益处在于能检测到网络问题，害处在于如果出现短暂性的网络波动(短暂性的，网络出现暂时性的断开，若干s后可能又好了)，他可能就立马就把一个优秀的链路给断开了。

xdh0817

   说起来容易，无非是发一个心跳包给服务器，然后根据是否收到服务器的回复来判断链路是否可用。
但是实际实现起来不容易，
比如，怎么定义10秒？尤其是怎么保证100秒和10秒同步？
这样：
while(1)
{
   if (flag == 0)
   {
       break; //跳出while，重新连接
   }
    sleep(100 - i * 1);
    time_now = now();
    global = time_now + 20; //将全局变量设的比较大。
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        sleep(1);
        if (global - time_now < 10)
        {
           flag = 1; //表示收到了回复
           break;
        }
    }
    if (i == 10) flag = 0; //表示没收到回复
}
connect();

接收线程：
for( ; ; )
{
    read(sock, buf[], n);
    switch (buf[0])
      case data: xxx;break;
      case 心跳回复: global = now();break;
}   

你的意思呢？

cxytz01 发表于 2013-08-27 10:12
心跳的作用就是检测链路是否连接，就这点功能，没其他作用了。

不建议使用定时器(个人理解的定时器，离不 ...

cxytz01

以前写的，心跳发送端。

1. int keep_alive(int fd) {
   
2. 
   
3.     static time_t cur_t, pre_t;
   
4.     static int    send_flag;
   
5.     static char   s_heart[HEART_LEN], s_send_msg[BUF_LEN];
   
6.     static long   n, l_snd_len;
   
7.     static fd_set alive_wset;
   
8. 
   
9.     FD_ZERO(&alive_wset);
   
10.     FD_SET(fd, &alive_wset);
    
11. 
    
12.     cur_t = time(NULL);
    
13. 
    
14.     if (cur_t % HEARTBEAT_T >= 0 && cur_t % HEARTBEAT_T <= (MAX_HEART - HEARTBEAT_T) && send_flag == 0) {    /* 如果在180s~300s之内>，且没有发送过一次心跳，则发送。 心跳报文的发送不依赖定时器，而是使用时间取模，HEARTBEAT_T 是一个宏：时间间隔*/
    
15. 
    
16.         memset(s_heart, 0, HEART_LEN);
    
17.         memset(s_send_msg, 0, BUF_LEN);
    
18.         l_snd_len = 0L;
    
19.         n = 0;
    
20. 
    
21.         heart_beat(s_heart);  /* 构建心跳报文 */
    
22. 
    
23.         Write_m_h(fd, s_send_msg, l_snd_len, &alive_wset);  /* 发送心跳报文 */
    
24. 
    
25.         debug_msg(LOG_INFO, "send_simplex: sended s_heart at [%d]", cur_t);
    
26. 
    
27.         send_flag = 1;
    
28.         pre_t = cur_t;
    
29. 
    
30.     } else if (cur_t - pre_t >= HEARTBEAT_T) send_flag = 0;
    
31. 
    
32.     return 0;
    
33. }

复制代码

yulihua49

xdh0817 发表于 2013-08-27 00:10
TCP服务,长连接。
    首先一个s（服务器）和一个c(客户端)建立TCP连接，S向C发送数据。C有两个线程：一个 ...

能不能改变一下思路。不必测试连接。我现在这么干：
连接池，平时连接是断的。使用时连，长时间（300秒）不用，断。
使用中故障，归还，断。取用时重连（自愈测试）。。。。

完全无需健康检查（心跳，算是连接池健康检查的一种）的自愈式连接池，使用效果非常好，极为可靠。
单有一个监控线程每30秒检查一次连接池，发现哪个连接长时间未用就关闭之（如果不关闭就无法保证长时间闲置后，它到底好不好。我也不测它好不好了，关了算了，用时再开）。

你的思路是“保通”，这太难了。
我的思路是“保断”，这个容易。

linux_c_py_php

心跳有什么复杂吗, 就是为了更新一下last_active时间戳而已, 定时器去踢掉超时的连接就完事了.

xdh0817

很受启发~
这样用的吧：

客户端心跳线程：
while(1)
{
    sleep(1);
    keep_alive(fd);
}这样就可以固定某个时长发一次心跳了。

怎样接收服务器返回来的心跳回复，你的思路是什么呢？

回复 4# cxytz01


   

xdh0817

现在的设计是建立长连接，连接上就永远不断开，所以要用心跳~
不管连接是否需要使用，只要心跳检测到连接断了，那么就重新连接~



回复 5# yulihua49


   

xdh0817

类似于这样？：
while(1)
{
   if (flag == 0)
   {
       break; //跳出while，重新连接
   }
    sleep(100 - i * 1);
    time_now = now(); //记录时间
    global = time_now + 20; //将全局变量设的比较大。
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        sleep(1);
        if (global - time_now < 10)
        {
           flag = 1; //表示收到了回复
           break;
        }
    }
    if (i == 10) flag = 0; //表示没收到回复
}
connect();

接收线程：
for( ; ; )
{
    read(sock, buf[], n);
    switch (buf[0])
      case data: xxx;break;
      case 心跳回复: global = now();break;//收到回复了，就更新全局变量为接收到回复的时间
}   













回复 6# linux_c_py_php


   

yulihua49

xdh0817 发表于 2013-08-27 14:16
现在的设计是建立长连接，连接上就永远不断开，所以要用心跳~
不管连接是否需要使用，只要心跳检测到 ...

我们也是长连接的，这个“长”，是指在一定时间内，密集的操作在一个连接里进行。
如果不操作了，经过一段时间就自动挂断了。
如果你一直在操作，就无需心跳。
如果没事了，就挂断。何须心跳？
心跳系统，很难稳定工作。
不是错报故障（服务器忙被错认为死），就是不报故障（心跳正常，业务不正常）；