程序员笔记（103）心跳与轮询的区别

外向笑小鸭子 2024-01-12 14:36:45  50130 赞同 0 反对 0

分类：资源标签：运维

程序员笔记（103）心跳与轮询的区别

（一）

主机在检查与从机之间的连接（判断与从机之间的连接是否断开）时，一般有心跳与轮询这两种方式。这两个方式都需要主机定时逐个查询从机的状态，但它们查询的策略有所不同。

轮询

在轮询方式中，主机逐个查询的方式是主动向从机发送一条查询信息，然后根据从机的应答情况来判断从机的状态。比方说，主机要求从机返回一个状态码来代表当前从机所处的状态，但如果从机没有应答，就认为与从机之间的连接已经断开。

心跳

在心跳方式中，主机逐个查询的方式是直接从一种状态信息表中查询，此状态信息表上记录了所有从机的状态信息，而此状态信息表是由各个从机自己主动去更新的。如果有从机长期没有去更新此表，就认为与该从机之间的连接已经断开。

可以看出，相对于轮询，心跳方式避免了主机等待各个从机应答的过程，从而减轻了主机的压力，在遇到从机数量庞大的情况，往往采用心跳方式。

（二）

网络中的接收和发送数据都是使用操作系统中的SOCKET进行实现。但是如果此套接字已经断开，那发送数据和接收数据的时候就一定会有问题。可是如何判断这个套接字是否还可以使用呢?这个就需要在系统中创建心跳机制。其实TCP中已经为我们实现了一个叫做心跳的机制。如果你设置了心跳，那TCP就会在一定的时间(比如你设置的是3秒钟)内发送你设置的次数的心跳(比如说2次)，并且此信息不会影响你自己定义的协议。所谓"心跳"就是定时发送一个自定义的结构体(心跳包或心跳帧)，让对方知道自己"在线"。以确保链接的有效性。

所谓的心跳包就是客户端定时发送简单的信息给服务器端告诉它我还在而已。代码就是每隔几分钟发送一个固定信息给服务端，服务端收到后回复一个固定信息如果服务端几分钟内没有收到客户端信息则视客户端断开。比如有些通信软件长时间不使用，要想知道它的状态是在线还是离线就需要心跳包，定时发包收包。发包方:可以是客户也可以是服务端，看哪边实现方便合理。一般是客户端。服务器也可以定时轮询发心跳下去。心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。系统默认是设置的是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。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。

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