TCP长连接和短连接 Python代码

 

TCP在真正的读写操作之前，server与client之间必须建立一个连接，

当读写操作完成后，双方不再需要这个连接时它们可以释放这个连接，

连接的建立通过三次握手，释放则需要四次握手，

所以说每个连接的建立都是需要资源消耗和时间消耗的。

TCP通信的整个过程，如下图:

1. TCP短连接

模拟一种TCP短连接的情况:

1. client 向 server 发起连接请求
2. server 接到请求，双方建立连接
3. client 向 server 发送消息
4. server 回应 client
5. 一次读写完成，此时双方任何一个都可以发起 close 操作

在第 步骤5中，一般都是 client 先发起 close 操作。当然也不排除有特殊的情况。

从上面的描述看，短连接一般只会在 client/server 间传递一次读写操作！

2. TCP长连接

再模拟一种长连接的情况:

1. client 向 server 发起连接
2. server 接到请求，双方建立连接
3. client 向 server 发送消息
4. server 回应 client
5. 一次读写完成，连接不关闭
6. 后续读写操作...
7. 长时间操作之后client发起关闭请求

3. TCP长/短连接操作过程

3.1 短连接的操作步骤是：

建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接

3.2 长连接的操作步骤是：

建立连接——数据传输...（保持连接）...数据传输——关闭连接

4. TCP长/短连接的优点和缺点

• 长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作，减少浪费，节约时间。

  对于频繁请求资源的客户来说，较适用长连接。

• client与server之间的连接如果一直不关闭的话，会存在一个问题，

  随着客户端连接越来越多，server早晚有扛不住的时候，这时候server端需要采取一些策略，

  如关闭一些长时间没有读写事件发生的连接，这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损；

  如果条件再允许就可以以客户端机器为颗粒度，限制每个客户端的最大长连接数，

  这样可以完全避免某个蛋疼的客户端连累后端服务。

• 短连接对于服务器来说管理较为简单，存在的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段。

• 但如果客户请求频繁，将在TCP的建立和关闭操作上浪费时间和带宽。

5. TCP长/短连接的应用场景

• 长连接多用于操作频繁，点对点的通讯，而且连接数不能太多情况。

  每个TCP连接都需要三次握手，这需要时间，如果每个操作都是先连接，

  再操作的话那么处理速度会降低很多，所以每个操作完后都不断开，

  再次处理时直接发送数据包就OK了，不用建立TCP连接。

  例如：数据库的连接用长连接，如果用短连接频繁的通信会造成socket错误，

  而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。

• 而像WEB网站的http服务一般都用短链接，因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源，

  而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源，

  如果用长连接，而且同时有成千上万的用户，如果每个用户都占用一个连接的话，

  那可想而知吧。所以并发量大，但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好

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长连接：开启一个socket连接，收发完数据后，不立刻关闭连接，可以多次收发数据包。

短连接：开启一个socket连接，收发完数据后，立刻关闭连接。

心跳：长连接在没有数据通信时，定时发送数据包(心跳)，以维持连接状态。

在python里，其实不用做那么复杂的事情，心跳检测在TCP协议层会自动维护，python只需要调用接口设置就可以了，直接上代码：

server端：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

#coding=utf-8 __author__ = '药师Aric' ''' server端 长连接，短连接，心跳 ''' import socket BUF_SIZE = 1024 host = 'localhost' port = 8083   server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server.bind((host, port)) server.listen(1) #接收的连接数 client, address = server.accept() #因为设置了接收连接数为1，所以不需要放在循环中接收 while True: #循环收发数据包，长连接     data = client.recv(BUF_SIZE)     print(data.decode()) #python3 要使用decode     # client.close() #连接不断开，长连接

client端：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

#coding=utf-8 __author__ = '药师Aric' ''' client端 长连接，短连接，心跳 ''' import socket import time host = 'localhost' port = 8083 client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) client.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_KEEPALIVE, 1) #在客户端开启心跳维护 client.connect((host, port)) while True:     client.send('hello world\r\n'.encode())     print('send data')     time.sleep(1) #如果想验证长时间没发数据，SOCKET连接会不会断开，则可以设置时间长一点