TCP服务器监测客户端异常退出方法

        作为服务器必须得具备监测客户端状态得机制，以保证客户端处于不同的状态，服务器进行不同得状态处理，依次来提高实时性，可控性，并且有利于服务器得内存管理。其中客户端得异常处理就属于其中得一种。

        客户端得断开情形无非就两种情况：

        1.客户端能够发送状态给服务器；正常断开，强制关闭客户端等，客户端能够做出反应。

        2.客户端不能发送状态给服务器；突然断网，断电，客户端卡死等，客户端根本没机会做出反应，服务器更不了解客户端状态。

        客户端异常断开的监测手段及使用状态：

方法1：

        getsockopt函数获取套接字状态，根据状态判断客户端的连接情况。

函数原型：

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
参数：
sockfd：要监测的客户端的套接字
level：协议层次
    SOL_SOCKET 套接字层次
    IPPROTO_IP ip层次
    IPPROTO_TCP TCP层次
option_name：选项的名称（套接字层次）
    SO_BROADCAST 是否允许发送广播信息
    SO_REUSEADDR 是否允许重复使用本地地址
    SO_SNDBUF 获取发送缓冲区长度
    SO_RCVBUF 获取接收缓冲区长度
    SO_RCVTIMEO 获取接收超时时间
    SO_SNDTIMEO 获取发送超时时间
option_value：获取到的选项的值
option_len：value的长度

代码实现：

struct tcp_info info; 
int len=sizeof(info);
getsockopt(client_fd, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *)&len); 
if(info.tcpi_state == TCP_CLOSE_WAIT && info.tcpi_state != TCP_ESTABLISHED)
{
    printf("Client disconnection!\n");

}

        TCP_CLOSE_WAIT：是服务器收到客户端发来的FIN包以后进入的状态，FIN包是客户端断开连接进行四次挥手的第一次挥手，收到 TCP_CLOSE_WAIT状态代表客户端已经想要断开连接或者已经断开连接。

        TCP_ESTABLISHED：表示客户端，服务器双方处于建立连接的状态，可以进行交互，相反则不处于连接状态。

        可以单独使用TCP_CLOSE_WAIT或者TCP_ESTABLISHED状态进行连接状态的监测，我喜欢一起使用。该方法适合客户端断开的第一种情况。

方法2：

        心跳包的实现，心跳包就是服务器定时向客户端发送查询信息，如果客户端有回应就代表连接正常，类似于linux系统的看门狗机制。心跳包的实现有两种：TCP自带的心跳包机制keeplive，和自定义心跳包。

        TCP自带的心跳包：KEEPLIVE保活机制

        使用setsockope函数启动和设置心跳时间的机制：

int RTSP_SESSION::set_keeplive(void)
{


    int keep_alive = 1;//启动心跳保活机制
    int keep_idle = 10;
//10s内没收到数据开始发送心跳包
    int keep_interval = 3;
//每次发送心跳包的时间间隔
    int keep_count = 3;
//每个3s发送一次心跳包

    if (setsockopt(client_fd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &keep_alive, sizeof(keep_alive)))
    {
        perror("Error setsockopt(SO_KEEPALIVE) failed");
        return -1;
    }
    if (setsockopt(client_fd, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPIDLE, &keep_idle, sizeof(keep_idle)))
    {
        perror("Error setsockopt(TCP_KEEPIDLE) failed");
        return -1;
    }
    if (setsockopt(client_fd, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, (void *)&keep_interval, sizeof(keep_interval)))
    {
        perror("Error setsockopt(TCP_KEEPINTVL) failed");
        return -1;
    }
    if (setsockopt(client_fd, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, (void *)&keep_count, sizeof(keep_count)))
    {
        perror("Error setsockopt(TCP_KEEPCNT) failed");
        return -1;
    }

    return 0;
}

        上述代码的意思就是：10s没收到客户端的数据就开始发送心跳包，如果客户端没回应，则导致client_fd失效，所有调用client_fd的读写函数都会立即返回（read write recv send等），并且错误码是ETIMEDOUT。

        通过判断读写函数的状态就可以判断客户端的连接状态：

int ret = recv(client_fd, buf, len, MSG_PEEK);
if(ret <= 0 && errno == ETIMEDOUT)
    printf("Client disconnection!\n");
MSG_PEEK:查看缓存内容，但是不从缓存中读取，不会干扰程序的正常读写，可以利用该方法写个线程进行监测，或者直接使用自己读写函数的返回值进行判断。

        自己定义心跳包：

        这个必须是服务器，客户端都是自己写的才可以，在服务器中每隔一段时间向服务器发送一个心跳包，客户端收到后进行回复，心跳包的协议可以自己定，以此监测客户端状态。

        心跳包适合客户端断开的情形1，情形2，都适用。

番外：

        如果使用的是select的话，无论是正常中断还是异常中断，select都会返回1：

ret = select(client_fd+1, &rfd, NULL, &efd, &timeout);
if(ret > 0)
{
    if (FD_ISSET(client_fd, &rfd) != 0)
    {
        //客户端中断会进入这里，在这里判断recv状态进行监测
        if ((ret = recv(client_fd, buf, len, 0)) <= 0)
        {
            if(errno == ETIMEDOUT)
            {
                printf("The client is disconnected abnormally. Check the cause!\n");

            }
        }
    }
}