HTTP网络连接相关知识整理（四）：超时异常

TCP Socket

连接超时：

如果应用层不能及时接受已被TCP接受的连接，这些连接可能占满整个连接队列，新的连接请求可能不被响应而会超时。如果一个连接请求SYN发送后，一段时间后没有收到确认SYN+ACK，TCP会重传这个连接请求SYN两次，每次重传的时间间隔加倍，在规定的时间内仍没有收到SYN+ACK，TCP将放弃这个连接请求，连接建立就超时了。

  Java Socket连接建立超时和TCP是相同的，如果TCP建立连接时三次握手超时，那么导致Socket连接建立也就超时了。

如果在timeout内，连接没有建立成功，在TimeoutException异常被抛出。如果timeout的值小于三次握手的时间，那么Socket连接永远也不会建立。

读超时：

read超时设置有意义,在服务器处理能力差，但最终会响应的情况下，可以将客户端的等待响应时间设长一些。如果太长的话，由于客户端使用的是BIO的方式，线程会一直阻塞在IO而导致挂起。当客户端的处理能力明显快于服务端，这样挂起的线程会很多。

如果输入缓冲队列RecvQ中没有数据，read操作会一直阻塞而挂起线程，直到有新的数据到来或者有异常产生。调用setSoTimeout(int timeout)可以设置超时时间，如果到了超时时间仍没有数据，read会抛出一个SocketTimeoutException，程序需要捕获这个异常，但是当前的socket连接仍然是有效的。

  如果对方进程崩溃、对方机器突然重启、网络断开，本端的read会一直阻塞下去，这时设置超时时间是非常重要的，否则调用read的线程会一直挂起。

  TCP模块把接收到的数据放入RecvQ中，直到应用层调用输入流的read方法来读取。如果RecvQ队列被填满了，这时TCP会根据滑动窗口机制通知对方不要继续发送数据，本端停止接收从对端发送来的数据，直到接收者应用程序调用输入流的read方法后腾出了空间。

写超时：

TCP有写重传的概念，一般8m内会重试，否则，直接断开连接

  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。首次数据报文发送与复位报文传输之间的时间差大约为9分钟，也就是说如果9分钟内没有得到确认报文，就关闭连接。但是这个值是根据不同的TCP协议栈实现而不同。

  如果发送端调用write持续地写出数据，直到SendQ队列被填满。如果在SendQ队列已满时调用write方法，则write将被阻塞，直到SendQ有新的空闲空间为止，也就是说直到一些字节传输到了接收者套接字的RecvQ中。如果此时RecvQ队列也已经被填满，所有操作都将停止，直到接收端调用read方法将一些字节传输到应用程序。

  当Socket的write发送数据时，如果网线断开、对端进程崩溃或者对端机器重启动，TCP模块会重传数据，最后超时而关闭连接。下次如再调用write会导致一个异常而退出。

  Socket写超时是基于TCP协议栈的超时重传机制，一般不需要设置write的超时时间，也没有提供这种方法。