Linux下Socket编程实现长连接 (socket linux 长连接)
一、长连接概述
长连接是一种客户端与服务器端之间保持连接的方式，即使客户端不发送请求，服务器端仍然保持连接并等待客户端的请求。在客户端和服务器端之间频繁地建立和断开连接的情况下，长连接显得尤为重要。因为建立和断开连接会增加很多开销，而长连接能够减少这种开销。
二、Socket编程
Socket编程是利用基于TCP/IP协议的套接字（socket）来开发网络通信程序的一种方法。Socket可以理解为一种通信桥梁，允许不同的进程通过网络互相通信。Socket编程支持良好，且可以应用于多种操作系统，如Unix、Linux、Windows等。
在Socket编程中，客户端和服务器端之间通常会建立TCP连接。TCP是一种可靠的连接，保证了数据的有序传输和完整性。连接双方可以长时间保持连接，以便使数据传输更加迅速、更加可靠。
三、实现长连接
在进行Socket编程时，可以通过一些手段来实现长连接：
1. 客户端定时发送心跳包
当客户端和服务器端之间缺乏交互时，客户端可以定时向服务器端发送心跳包。一般来说，心跳包是一条无实际意义的消息，其目的是为了让服务器端知道客户端仍然处于活动状态。如果服务器端在一定时间内没有收到心跳包，就可判定客户端已经断开连接。
2. 服务器端定时向客户端发送消息
当服务器端有数据需要发送时，可以优先发送给处于长连接状态的客户端。此时，服务器端可以利用发送数据的机会，向客户端发送一条带有心跳信息的数据。在此过程中，服务器端可以做出判断，如果客户端在规定时间内没有回复心跳信息，就可以认为客户端已经与服务器端断开连接。
3. 利用Socket选项设置
Socket的选项设置可以控制Socket的运行模式和特性。Options如SO_KEEPALIVE和TCP_KEEPIDLE可以让Socket保持连接状态，提高数据传输效率。SO_KEEPALIVE选项设置从发送方向接收心跳包，检测连接是否还是活跃的，但是SO_KEEPALIVE并不能保证即时检测的到断开而TCP_KEEPIDLE可以解决这个问题，通过设置TCP_KEEPALIVE选项，可以让Socket在定义的一段时间内没有数据交互就定期地向对端发送心跳包。
四、代码实现
以下是客户端和服务器端基于C++的长连接代码实现：
客户端：
“`cpp
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAXLINE 4096
int mn(int argc, char **argv) {
if (argc != 2) {
std::cout ”
return -1;
}
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd
std::cout
return -1;
}
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(9999);
if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr)
std::cout
return -1;
}
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr))
std::cout
return -1;
}
char sendBuff[MAXLINE], recvBuff[MAXLINE];
int n;
while (true) {
bzero(sendBuff, sizeof(sendBuff));
bzero(recvBuff, sizeof(recvBuff));
sprintf(sendBuff, “hello world\n”);
write(sockfd, sendBuff, strlen(sendBuff));
if ((n = read(sockfd, recvBuff, MAXLINE)) > 0) {
recvBuff[n] = 0;
std::cout
}
}
shutdown(sockfd, SHUT_RDWR);
return 0;
}
“`
服务器端：
“`cpp
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAXLINE 4096
#define LISTENQ 5
int mn() {
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char buff[MAXLINE];
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(9999);
bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, LISTENQ);
std::cout
for (;;) {
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) NULL, NULL);
FILE *fp = fdopen(connfd, “r+”);
setvbuf(fp, NULL, _IONBF, 0);
while (fgets(buff, MAXLINE, fp) != NULL) {
printf(“recv: %s”, buff);
fflush(stdout);
}
fclose(fp);
close(connfd);
}
return 0;
}
“`
上面的代码实现了一个简单的长连接，其中客户端发送一条消息后等待服务器端的响应，如果服务器端没有响应，客户端就会一直等待。
五、
长连接可以有效地减少网络通信的开销，提高数据传输效率和稳定性。而Socket编程是实现长连接的一种通用方式，支持多种操作系统和开发语言。
在实现长连接时，Socket的选项设置可以提高Socket的运行效率，客户端可以定时发送心跳包，服务器端也可以定时向客户端发送消息，以此来保持长连接的状态。
