东莞网站设计定制开发,门户网站建设 管理 自查报告,广东腾越建筑工程有限公司,吕梁seo排名文章目录 一、网络连接假死现象二、服务器端的空闲检测三、客户端的心跳报文 客户端的心跳检测对于任何长连接的应用来说#xff0c;都是一个非常基础的功能。要理解心跳的重要性#xff0c;首先需要从网络连接假死的现象说起。
一、网络连接假死现象
什么是连接假死呢都是一个非常基础的功能。要理解心跳的重要性首先需要从网络连接假死的现象说起。
一、网络连接假死现象
什么是连接假死呢如果底层的TCP连接已经断开但是服务器端并没有正常地关闭套接字认为这条连接仍然是存在的。
连接假死的具体表现如下
在服务器端会有一些处于TCP_ESTABLISHED状态的正常连接在客户端TCP客户端已经显示连接已经断开客户端此时虽然可以进行断线重连操作但是上一次连接状态依然被服务器端认为有效并且服务器端的资源得不到正确释放包括套接字上下文以及接受/发送缓冲区
连接假死的情况虽然不常见但是确实存在。服务器端长时间运行后会面临大量假死连接得不到释放的情况。由于每个连接都会消耗CPU和内存资源因此大量假死的连接会逐渐耗光服务器的资源使得服务器越来越慢IO处理效率越来越低最终导致服务器崩溃。
连接假死通常是由多个原因造成的
应用程序出现线程堵塞无法进行连接的读写网络相关的设别出现故障网络丢包
解决假死的有效手段是客户端定时进行心跳检测服务端定时进行空闲检测。
二、服务器端的空闲检测
想解决假死问题服务器端的有效手段是空闲检测。所谓空闲检测就是每隔一段时间监测子通道是否有数据读写如果有则子通道是正常的如果没有则判定为假死关闭子通道。
服务器端实现空闲检测只需要使用Netty自带的IdleStateHandler空闲状态处理器就可以实现这个功能。
Slf4j
public class HeartBeatServerHandler extends IdleStateHandler {private static final int READ_IDLE_GAP 150; // 最大空闲时间(s)public HeartBeatServerHandler() {super(READ_IDLE_GAP, 0, 0, TimeUnit.SECONDS);}Overrideprotected void channelIdle(ChannelHandlerContext ctx, IdleStateEvent evt) throws Exception {log.info({}秒内未读到数据关闭连接, READ_IDLE_GAP);// 其他处理如关闭会话}Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {// 判断消息实例if (!(msg instanceof MessageProtos.Message message)) {super.channelRead(ctx, msg);return;}if (message.getType() MessageProtos.HeadType.HEART_BEAT) {if (ctx.channel().isActive()) {// 将心跳数据包直接回给客户端ctx.writeAndFlush(msg);}}super.channelRead(ctx, msg);}
}在HeartBeatServerHandler的构造函数中调用了基类IdleStateHandler的构造函数传递了四个参数
入站空闲检测时长指的是一段时间内如果没有消息入站就判定为连接假死出站空闲检测时长指的是一段时间内如果没有数据出站就判定为连接假死出/入站检测时长表示在一段时间内如果没有出站或者入站就判定为连接假死时间单位
判定为假死之后IdleStateHandler会回调自己的channelIdle()方法一般在这个方法中去进行一些连接的关闭。
HeartBeatServerHandler实现的主要功能是空闲检测需要客户端定时发送心跳数据包或报文、消息进行配合而且客户端发送心跳数据包的时间间隔需要远远小于服务器端的空闲检测时间间隔。
收到客户端的心跳数据包之后可以直接回复客户端让客户端也能进行类似的空闲检测。由于IdleStateHandler本身是一个入站处理器只需要重写这个子类的channelRead方法然后将心跳数据包直接写回给客户端即可。 如果HeartBeatServerHandler要重写channelRead方法一定要调用积累的channelRead方法不然IdleStateHandler的入站空闲检测会无效。 三、客户端的心跳报文
与服务器端的空闲检测相配合客户端需要定期发送数据包到服务器端通常这个数据包称为心跳数据包。
Slf4j
public class HeartBeatClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {// 心跳的时间间隔单位为秒private static final int HEART_BEAT_INTERVAL 50;// 在Handler业务处理器被加入到流水线时开始发送心跳数据包Overridepublic void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {ClientSession session ctx.channel().attr(ClientSession.CLIENT_SESSION).get();MessageProtos.MessageHeartBeat heartBeat MessageProtos.MessageHeartBeat.newBuilder().setSeq(0).setJson({\from\:\client\}).setUid(session.getUserDTO().getUserId()).build();MessageProtos.Message message MessageProtos.Message.newBuilder().setType(MessageProtos.HeadType.HEART_BEAT).setSessionId(session.getSessionId()).setMessageHeartBeat(heartBeat).build();heartBeat(ctx, message);super.handlerAdded(ctx);}private void heartBeat(ChannelHandlerContext ctx, MessageProtos.Message message) {// 提交在给定延迟后启用的一次性任务。ctx.executor().schedule(() - {if (ctx.channel().isActive()) {log.info(发送心跳消息给服务端);ctx.writeAndFlush(message);// 递归调用发送下一次的心跳heartBeat(ctx, message);}}, HEART_BEAT_INTERVAL, TimeUnit.SECONDS);}// 接收到服务器的心跳回写Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {if (!(msg instanceof MessageProtos.Message message)) {super.channelRead(ctx, msg);return;}if (message.getType() MessageProtos.HeadType.HEART_BEAT) {log.info(收到会写的心跳信息);} else {super.channelRead(ctx, msg);} }
}在HeartBeatClientHandler实例被加入到流水线时它重写的handlerAdded方法被回调。在handlerAdded方法中开始调用heartBeat方法发送心跳数据包。heartBeat是一个不断递归调用的方法它使用了ctx.executor()获取当前通道绑定的Reactor反应器NIO线然后通过NIO现线程的schedule定时调度方法在50s后触发这个方法的执行再之后递归调用同样延时50s后继续发送。
客户端的心跳间隔要比服务器端的空闲检测时间间隔要短一般来说要比它的一半要短一些可以直接定义为空闲检测时间间隔的1/3以防止公网偶发的秒级抖动。
HeartBeatClientHandler实例并不是一开始就装配到流水线中的它装配的实际实在登录成功之后。
HeartBeatClientHandler实际上也可以集成IdleStateHandler类在客户端进行空闲检测这样客户端也可以对服务器进行假死判定在服务器假死的情况下客户端可以发起重连。
