TCP socket心跳包示例程序
在应用层实现自己的心跳机制,即定时发送一个自定义的结构体(心跳包),让对方知道自己还活着,以确保连接的有效性。
在TCP socket心跳机制中,心跳包可以由服务器发送给客户端,也可以由客户端发送给服务器,不过比较起来,前者开销可能更大。—— 这里实现的是由客户端给服务器发送心跳包,基本思路是:
1) 服务器为每个客户端保存了IP和计数器count,即map<fd, pair<ip, count>>
。服务端主线程采用 select 实现多路IO复用,监听新连接以及接受数据包(心跳包),子线程用于检测心跳:
- 如果主线程接收到的是心跳包,将该客户端对应的计数器 count 清零;
- 在子线程中,每隔3秒遍历一次所有客户端的计数器 count:
- 若 count 小于 5,将 count 计数器加 1;
- 若 count 等于 5,说明已经15秒未收到该用户心跳包,判定该用户已经掉线;
2) 客户端则只是开辟子线程,定时给服务器发送心跳包(本示例中定时时间为3秒)。
下面是Linux下一个socket心跳包的简单实现:
/*************************************************************************
> File Name: Server.cpp
> Author: SongLee
> E-mail: lisong.shine@qq.com
> Created Time: 2016年05月05日 星期四 22时50分23秒
> Personal Blog: http://songlee24.github.io/
************************************************************************/
#include<netinet/in.h> // sockaddr_in
#include<sys/types.h> // socket
#include<sys/socket.h> // socket
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/select.h> // select
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/time.h>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<map>
#include<string>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
#define BUFFER_SIZE 1024
enum Type {HEART, OTHER};
struct PACKET_HEAD
{
Type type;
int length;
};
void* heart_handler(void* arg);
class Server
{
private:
struct sockaddr_in server_addr;
socklen_t server_addr_len;
int listen_fd; // 监听的fd
int max_fd; // 最大的fd
fd_set master_set; // 所有fd集合,包括监听fd和客户端fd
fd_set working_set; // 工作集合
struct timeval timeout;
map<int, pair<string, int> > mmap; // 记录连接的客户端fd--><ip, count>
public:
Server(int port);
~Server();
void Bind();
void Listen(int queue_len = 20);
void Accept();
void Run();
void Recv(int nums);
friend void* heart_handler(void* arg);
};
Server::Server(int port)
{
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(port);
// create socket to listen
listen_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(listen_fd < 0)
{
cout << "Create Socket Failed!";
exit(1);
}
int opt = 1;
setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt,