Socket通信中的实用属性

以前实用套接字只是最简单的使用，没有涉及到socket属性的设置，其实socket的属性设置还是很实用的，本文主要解析一下keep-alive和time-out这两个属性。

一、Keep-Alive

tcp建立连接需要3次握手，而拆链需要4次握手，在很多实际使用场合，socket的拆链并非能够正常完成，比如通信的一端突然掉电或者网络中断，而另一端可能对此并无感知，这就造成了有假链接的情况，而socket的keep-alive属性，就可以自己探测链接的有效与否，如果对端没有对KeepAlive包进行正常的响应，则会则发送RST包关闭连接。

KeepAlive参数

（1）SO_KEEPALIVE选项，将这个选项设置为1，代表打开KeepAlive机制
（2）TCP_KEEPIDLE选项，代表如果TCP连接上有设置的时间没有任何数据包传输，则启动保活机制，发送TCP Keep-alive机制，默认为2小时
（3）TCP_KEEPINTVL选项，代表如果启动保活机制，则每隔设置时间发送一个Keep-alive包。默认为75秒
（4）TCP_KEEPCNT选项，代表如果对端对设置次数的Keep-alive数据包都没有正常响应，则判断对端已经崩溃，默认为9

示例代码

int keepalive = 1; // 开启keepalive属性int keepidle = 60; // 如该连接在60秒内没有任何数据往来,则进行探测int keepinterval = 5; // 探测时发包的时间间隔为5 秒int keepcount = 3; // 探测尝试的次数。如果第1次探测包就收到响应了,则后2次的不再发，如果3次探测包都没有响应，则会rst关闭连接

setsockopt(rs, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&keepalive , sizeof(keepalive ));setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, (void*)&keepidle , sizeof(keepidle ));setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, (void *)&keepinterval , sizeof(keepinterval ));setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, (void *)&keepcount , sizeof(keepcount ));

需要头文件

#include <netinet/tcp.h>

特别注意：如果发送方发送的数据包没有收到接收方回复的ACK数据包，则TCP Keep-alive机制就不会被启动，而TCP会启动超时重传机制，这样就使得TCP Keep-alive机制在未收到ACK包时失效，为解决这一问题，Linux Kernel 2.6.37中增加了一个叫做TCP_USER_TIMEOUT的socket选项，TCP_USER_TIMEOUT选项是TCP层的socket选项，选项接受unsigned int类型的值，值为数据包被发送后未接收到ACK确认的最大时长，以毫秒为单位，例如设置为10000时，代表如果发送出去的数据包在十秒内未收到ACK确认，则下一次调用send或者recv，则函数会返回-1，errno设置为ETIMEOUT，代表connection timeout

示例代码

unsigned int timeout = 1000;

setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_USER_TIMEOUT, &timeout, sizeof(timeout));

除了设置TCP_USER_TIMEOUT可解决问题外，使用发送超时属性也可以达到同样的目的。

二、Time-Out

1、说明

（1）读超时：由于read操作会一直阻塞，设置了读超时后，如果到了超时时间仍没有数据，read会抛出一个SocketTimeoutException，并会返回读错误，程序需要捕获这个异常，但是当前的socket连接仍然是有效的；

（2）写超时：socket的写超时是基于TCP的超时重传，超时重传是TCP保证数据可靠性传输的一个重要机制，其原理是在发送一个数据报文后就开启一个计时器，在一定时间内如果没有得到发送报文的确认ACK，那么就重新发送报文，如果重新发送多次之后，仍没有确认报文，就发送一个复位报文RST，然后关闭TCP连接

2、示例代码

struct timeval timeout={3,0};//3sint ret=setsockopt(sock_fd,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(const char*)&timeout,sizeof(timeout));int ret=setsockopt(sock_fd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(const char*)&timeout,sizeof(timeout));//ret==0 则为成功,-1为失败int recvd=recv(sock_fd,buf,1024,0);if(recvd==-1&&errno==EAGAIN){    printf("timeout\n");}

int sendflag=send(sock_fd,buf,strlen(buf));

if(sendflag == -1&&errno=EAGAIN)

{

    printf("timeout\n");

}