即时通讯应用开发之网络心跳包机制

一般来说，没有真正动手做过网络通信应用的开发者，很难想象即时通讯应用中的心跳机制的作用。但不可否认，作为即时通讯应用，心跳机制是其网络通信技术底层中非常重要的一环，有没有心跳机制、心跳机制的算法实现好坏，都将直接影响即时通讯应用在应用层的表现——比如：实时性、断网自愈能力、弱网体验等等。

总之，要想真正理解即时通讯应用底层的开发，心跳机制必须掌握，而这也是本文写作的目的，希望能带给你启发。

 

需要说明的是：本文中涉及的示例代码是使用 C/C++ 语言编写，但是本文中介绍的心跳包机制设计思路和注意事项，都是是些普适性原理，同样适用于其他编程语言。虽然语言可以不同，但逻辑不会有差别！

考虑以下两种典型的即时通讯网络层问题情型：

1）情形一：一个客户端连接服务器以后，如果长期没有和服务器有数据来往，可能会被防火墙程序关闭连接，有时候我们并不想要被关闭连接。例如，对于一个即时通讯软件来说，如果服务器没有消息时，我们确实不会和服务器有任何数据交换，但是如果连接被关闭了，有新消息来时，我们再也没法收到了，这就违背了“即时通讯”的设计要求。

2）情形二：通常情况下，服务器与某个客户端一般不是位于同一个网络，其之间可能经过数个路由器和交换机，如果其中某个必经路由器或者交换器出现了故障，并且一段时间内没有恢复，导致这之间的链路不再畅通，而此时服务器与客户端之间也没有数据进行交换，由于 TCP 连接是状态机，对于这种情况，无论是客户端或者服务器都无法感知与对方的连接是否正常，这类连接我们一般称之为“死链”。

对于上述问题情型，即时通讯应用通常的解决思路：

1）针对情形一