浅析IM即时通讯开发中TCP协议层KeepAlive保活机制

对于IM这种应用而言，应用层的网络保活的最直接办法就是心跳机制，比如主流的IM里有微信、QQ、钉钉、易信等等，可能代码实现细节有所差异，但理论上无一例外都是这样实现。（PS：没错，当初微信跟运营商间的“信令危机”就是跟这个有关）

所谓的网络心跳，通常是客户端每隔一小段时间向服务器发送一个数据包（即心跳包），通知服务器自己仍然在线（心跳包中同时可能传输一些必要的数据）。发送心跳包，从通信层面来说就是为了保持长连接，至于这个包的内容，是没有什么特别规定的，但在移动端IM中为了省流量，一般都是很小的包（比如某些第3方的IM云为了说明心跳不费流量，号称1字节的心跳包）。

但经常有人会问到，既然TCP协议本身有KeepAlive保活这个东西（见：《TCP/IP详解 卷1 - 第23章·TCP的保活定时器》），为什么还要自已在应用层去实现网络保活/心跳机制呢？

没错，通常面视即时通讯/IM方面的程序员时，这几乎是必提问题！

TCP KeepAlive的初衷

采用TCP连接的C/S模式应用中，当连接的双方在连接空闲状态时，如果任意一方意外崩溃、当机、网线断开或路由器故障，另一方无法得知TCP连接已经失效。

那么，连接的另一方并不知道对端的情况，它会一直维护这个连接。而作为“服务端”来说，长时间的积累会导致非常多的半打开连接，造成端系统资源的消耗和浪费，且有可能导致在一个无效的数据链路层面发送业务数据，结果就是发送失败。

所以各端要做到快速感知失败，减少无效链接操作，这就有了TCP的KeepAlive保活探测机制。

PS：这样宽泛的说TCP的KeepAlive机制的必要性，貌似还不是很有说服力，下节将带着具体的例子深入分析。

从NAT角度更具体地理解TCP KeepAlive的必要性

讲到TCP的KeepAlive的必要性，多数文章都是像上节这样