socket 关闭

四次挥手

• 客户端主动发起连接，发送 FIN 包

• 服务端接收到 FIN 包传递给应用程序

• 服务端应用程序接收到 FIN 包后关闭连接（TCP 向对端发送 FIN）

• 客户端接收到 FIN 包向对端发送确认包

• TIME_WAIT 状态存在的两个原因

  • 防止第三次挥手的数据包丢失
  • 确保每次成功建立的连接不是旧连接的化身

close() 和 shutdown()

• close() 函数：

  • 调用 close 只是导致相应的描述符引用计数减一，套接字真正的清理和资源释放发生需要其引用计数到达 0 时才发生（计数为 0 时才会发送 FIN 包）

• SO_LINGER 套接字选项

  • 默认情况下为关闭选项（即 l_onoff 为 0）
  • 选项开启的情况（l_onoff = 1）：
    • l_linger = 0 时，调用 close 函数 TCP 将丢弃套接字发送缓冲区的所有数据并向对端发送 RST 包，这种情况下避免了 TCP 的 TIME_WAIT 状态
    • l_linger >0 ：
      • 阻塞套接字调用 close：进程会睡眠直到所有数据被对端确认（收到 ack 包）或超时
      • 非阻塞套接字调用 close：调用马上返回，返回值为 EWOULDBLOCK 表示数据被对端确认前超时，此时套接字发送缓冲区的残留数据都会被丢弃

• shutdown() 函数：

  • SHUT_RD：套接字接受缓冲区的数据及往后接收到的任何数据都会被丢弃，进程不能对该套接字进行读操作，对套接字发送缓冲区没任何影响（不会发送 FIN 包）
  • SHUT_WR：套接字可以继续接受数据，发送缓冲区的数据和 FIN 包数据会发送到对端

如何关闭连接

• 方式1：正常 write 后直接 close
  • 默认情况下 close 会直接返回，TCP 将尝试发送已排队等待发送到对端的数据，发送完后再发送 FIN 包
  • 该方式下客户端无法知道对端 TCP 是否接收该数据（正常情况下 TCP 的可靠性能保证对端接收到剩余数据，但对端主机崩溃的情况下会造成数据丢失）

• 方式2：设置套接字 SO_LINGER 选项（linger time > 0）
  • 当 close 超时时，情况和方式 1 一样
  • 当 close 成功返回，说明数据已被对端 TCP 确认，但是不能确保数据被对端应用程读取（如对端程序在从缓冲区读出数据前崩溃）

• 方式3：write 后 shutdown 写端，调用 read 等到对端的 FIN 才返回
  • 该方式下可以获知对端应用程序已读取我们的数据