Netty 心跳机制与断线重连

浅析 Netty 实现心跳机制与断线重连

心跳,：
即在 TCP 长连接中, 客户端和服务器之间定期发送的一种特殊的数据包, 通知对方自己还在线, 以确保 TCP 连接的有效性。

为什么需要心跳：
因为网络的不可靠性, 有可能在 TCP 保持长连接的过程中, 由于某些突发情况, 例如网线被拔出, 突然掉电等, 会造成服务器和客户端的连接中断。
在这些突发情况下, 如果恰好服务器和客户端之间没有交互的话, 那么它们是不能在短时间内发现对方已经掉线的。
为了解决这个问题, 我们就需要引入 心跳 机制。

心跳机制的工作原理:
在服务器和客户端之间一定时间内没有数据交互时, 即处于 idle 状态时, 客户端或服务器会发送一个特殊的数据包给对方。
当接收方收到这个数据报文后, 也立即发送一个特殊的数据报文, 回应发送方, 此即一个 PING-PONG 交互。
自然地, 当某一端收到心跳消息后, 就知道了对方仍然在线, 这就确保 TCP 连接的有效性。

两种实现心跳机制:
1、使用 TCP 协议层面的 keepalive 机制。
2、在应用层上实现自定义的心跳机制。

虽然在 TCP 协议层面上, 提供了 keepalive 保活机制, 但是使用它有几个缺点:
1、它不是 TCP 的标准协议, 并且是默认关闭的。
2、TCP keepalive 机制依赖于操作系统的实现, 默认的 keepalive 心跳时间是 两个小时, 并且对 keepalive 的修改需要系统调用(或者修改系统配置), 灵活性不够。
3、TCP keepalive 与 TCP 协议绑定, 因此如果需要更换为 UDP 协议时, keepalive 机制就失效了。

自定义心跳机制关键在于 IdleStateHandler，实例化一个 IdleStateHandler 需要提供三个参数:
1、readerIdleTimeSeconds, 读超时。
 即当在指定的时间间隔内没有从 Channel 读取到数据时, 会触发一个 READER_IDLE 的 IdleStateEvent 事件。
2、writerIdleTimeSeconds, 写超时。
 即当在指定的时间间隔内没有数据写入到 Channel 时, 会触发一个 WRITER_IDLE 的 IdleStateEvent 事件。
3、allIdleTimeSeconds, 读/写超时。
即当在指定的时间间隔内没有读或写操作时, 会触发一个 ALL_IDLE 的 IdleStateEvent 事件。

使用IdleStateHandler实现心跳：
Client端连接到Server端后，会循环执行一个任务：随机等待几秒，然后ping一下Server端，即发送一个心跳包。
当等待的时间超过规定时间，将会发送失败，以为Server端在此之前已经主动断开连接了。

断线重连，就是客户端和服务端断开连接时，会进行重连。
其有一个doConnect 方法, 它负责客户端和服务器的 TCP 连接的建立。
并且当 TCP 连接失败时, doConnect 会 通过 "channel().eventLoop().schedule" 来延时10s 后尝试重新连接。
我们可以重写 channelInactive 方法。
 当 TCP 连接断开时, 会回调 channelInactive 方法, 因此我们在这个方法中调用 client.doConnect() 来进行重连。

最后

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