C++ Socket心跳包机制(Windows环境下)

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-02-20 02:59 12阅读 0赞

https://www.csdn.net/gather\_2d/NtzaMg1sMTktYmxvZwO0O0OO0O0O.html 参考文件

## 心跳包机制 ##

跳包之所以叫心跳包是因为：它像心跳一样每隔固定时间发一次，以此来告诉服务器，这个客户端还活着。事实上这是为了保持长连接，至于这个包的内容，是没有什么特别规定的，不过一般都是很小的包，或者只包含包头的一个空包。  
在TCP的机制里面，本身是存在有心跳包的机制的，也就是TCP的选项：SO\_KEEPALIVE。系统默认是设置的2小时的心跳频率。但是它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。一般，如果只是用于保活还是可以的。  
心跳包一般来说都是在逻辑层发送空的echo包来实现的。下一个定时器，在一定时间间隔下发送一个空包给客户端，然后客户端反馈一个同样的空包回来，服务器如果在一定时间内收不到客户端发送过来的反馈包，那就只有认定说掉线了。  
其实，要判定掉线，只需要send或者recv一下，如果结果为零，则为掉线。但是，在长连接下，有可能很长一段时间都没有数据往来。理论上说，这个连接是一直保持连接的，但是实际情况中，如果中间节点出现什么故障是难以知道的。更要命的是，有的节点（防火墙）会自动把一定时间之内没有数据交互的连接给断掉。在这个时候，就需要我们的心跳包了，用于维持长连接，保活。  
在获知了断线之后，服务器逻辑可能需要做一些事情，比如断线后的数据清理呀，重新连接呀……当然，这个自然是要由逻辑层根据需求去做了。  
总的来说，心跳包主要也就是用于长连接的保活和断线处理。一般的应用下，判定时间在30-40秒比较不错。如果实在要求高，那就在6-9秒。

## 心跳检测步骤： ##

1 客户端每隔一个时间间隔发生一个探测包给服务器  
2 客户端发包时启动一个超时定时器  
3 服务器端接收到检测包，应该回应一个包  
4 如果客户机收到服务器的应答包，则说明服务器正常，删除超时定时器  
5 如果客户端的超时定时器超时，依然没有收到应答包，则说明服务器挂了

具体实现：  
这里用到了 C++自带的 thread库  
以下为简单实现的主要部分代码(开个线程不断的发送探测包，设定间隔多长时间一个)

#include <thread>
    using std::thread;
    
    //单开一个线程去不断地发探测包
    thread heartTh = new thread(SocketThread::send_heart(线程执行调用的方法),(void*)this(该方法的参数));
    heartTh ->detach();
    
    //在h文件中为静态方法
    void SocketThread::send_heart(void* arg)   
    { 
        //该类
    	SocketThread* client = (SocketThread*)arg;
    	while (true)
    	{ 
    		Sleep(3000);   //定时3秒 此处的单位为毫秒
    		string tempdata = "";   //空包
    		int result = client->SendData(tempdata);
    		if (result<0) //result>0是发送成功的返回码 小于零就是发送失败
    		{ 
    			MessageBox(NULL, "Socket服务端已关闭！！！", "提示", MB_OK|MB_SYSTEMMODAL);
    			break;
    		}
    		Sleep(5000);    //定时3秒 此处的单位为毫秒
    	}
    }
    
    
    int SocketThread::SendData(string data)
    { 
    	int result = send(s_server, data.c_str(), data.length(), 0);
    	return result;
    }

注：此篇是基于Socket实现链接的基础上进行心跳包的发送