[心跳] 互联网的长在线、心跳和断线重连
概述
目前IM软件有一个基本的功能就是长在线，即只要有网络就保持登录，然而，网络状态是无法预测的，所以IM软件经常会有”离线“状态，尤其是手机客户端。长在线这个功能依赖断线重连完成。
通常，网络不稳定是造成不能长时间在线的主要原因，还有比如：服务器强制注销客户端、次客户端被主客户端踢。目前的qq和飞信都有断线重连机制。有时候 IM软件自动完成登录，有时候需要用户手动登录。所以，断线重连是一个广泛的概念。可以这么理解：除了从登录界面进去的登录，都可以称之为断线重连。
断线重连的定义
使得IM软件能够长在线，或者短时间内掉线，用户无感知。
广义断线重连：用户已经成功登录IM客户端，用户将程序放到后台、或者手机重启，IM软件再次进入前台，软件应帮助用户实现自动登录。
狭义的断线重：客户端的网络状况是不可预知的，可能从2G切换到3G或者WiFi，或者又切换到2G，甚至“飞行模式”（iOS设备）。客户端要及时对网络的变化做出反应，即尝试进行登录。
总之：断线重连，一般是网络原因引起的，目的是让IM软件维持在线。
实现方法
IM客户端始终尽可能的保持连接跟服务器的连接，客户端维护登录状态，以便断线重连。从逻辑层次上来说，断线重连的逻辑是基于登录的逻辑的，首次登录成功 后，都有可能有断线重连。断线重连，实质上分为两步：一、使客户端断线；二、让客户端重连服务器。一般来说这两步是一个有前后顺序，完整的过程。
一、使客户端断线，即让客户端处于“未连接”状态。以下情况将触发这个事件：
1.网络切换，如从WiFi切换到4G，网络事件。
2.网络连接失败、网络不可用。
3.心跳失败、心跳超时，失败统称心跳失败。
4.IM软件后台运行即将结束。
二、让客户端重连服务器，客户端根据以下几种情况实现重连服务器。
1.iOS系统“网络可用”的通知
2.IM软件切换到前台，用户触发事件。
3.网络切换，如从WiFi切换到4G，网络事件。
4.心跳失败的事件。
5.客户端重新启动事件。
断线重连的场景可以总结为下面几个：
1. 重新启动（自动登录）
属于广义的断线重连，需要提前加载用户缓存，保证用户到达主界面后能看到历史信息。
2. 网络错误，网络切换
网络连接失败有很多种，不同的场景，客户端要使用不同的逻辑处理。
3. 心跳失败
心跳超时，失败统称心跳失败。这个案例说明当前客户端——服务器连接已经损坏，或者当前用户身份有变化。心跳失败后首先将客户端离线，然后进行断线重连操作，避免心跳失败和网络错误事件一并发生，造成两次登录。
4. 网络可达或者切换到前台
为了避免重复登录，当IM软件处于“登录成功”、“连接中”或者“已注销”的几个状态的时候，客户端忽略“网络可达或者切换到前台”的事件。
客户端心跳
1. Server主动断开socket
Server只是接收客户端发起的心跳。假如，Server长时间没有收到客户端的心跳，Server认为客户端已经“死了”，主动断开这个连接。此时客户端可能就是假在线了。
2. 客户端断开socket
客户端对待心跳，要比Server麻烦一些。客户端要关注两个值：
心跳间隔值，即客户端多长时间发一次心跳？
心跳的超时时间。客户端发送一次心跳，如果长时间得不到Server应答，代表网络糟糕。客户端需要断开socket，主动离线。
心跳失败也会引起断线重连
下面是“心跳失败”引起的断线重连的流程图
信令风暴
互联网应用的心跳包除了宣告终端在线外，还有一项重要的任务，就是提供终端的即时地址，方便应用服务器的寻址。
有了互联网应用的心跳机制，应用服务器可以及时下发（Push）用户相关的信息，比如微信中的短消息、图片或者语音等。心跳包也会带来很多副作用，比如终端更为费电，还可能给移动通信网络带来信令风暴。
看起来很完美的心跳机制，为什么会给移动网络带来信令风暴呢？原来，移动通信网络中由于用户众多、资源稀缺，每个用户都是动态占用资源，比如IP地址以及
无线信道。每次发送心跳包，都需要移动通信网络为用户分配资源，分配的过程体现在信令的发送和接收上。一次心跳包的发送过程，牵涉的信令多达几十条。
随着互联网APP的普及，大量的终端周期性地发送心跳包，效果类似于IP网络中的DDOS，必然对移动通信网络设备带来冲击，造成拥塞等情况，这种现 象就是信令风暴。
