Netty 中的心跳机制

Posted 2021-06-10 KLAPT

在TCP长连接或者WebSocket长连接中一般我们都会使用心跳机制–即发送特殊的数据包来通告对方自己的业务还没有办完，不要关闭链接。

网络的传输是不可靠的，当我们发起一个链接请求的过程之中会发生什么事情谁都无法预料，或者断电，服务器重启，断网线之类。

如果有这种情况的发生对方也无法判断你是否还在线。所以这时候我们引入心跳机制，在长链接中双方没有数据交互的时候互相发送数据(可能是空包，也可能是特殊数据)，对方收到该数据之后也回复相应的数据用以确保双方都在线，这样就可以确保当前链接是有效的。

实现心跳机制:

• TCP协议自带的心跳机制来实现；
• 在应用层来实现。

TCP协议自带的心跳机制系统默认是设置的是2小时的心跳频率。它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。另外该心跳机制是与TCP协议绑定的，那如果我们要是使用UDP协议岂不是用不了。

自己实现呢大致的策略是这样的：

1. Client启动一个定时器，不断发送心跳；
2. Server收到心跳后，做出回应；
3. Server启动一个定时器，判断Client是否存在，这里做判断有两种方法：时间差和简单标识。

时间差：

1. 收到一个心跳包之后记录当前时间；
2. 判断定时器到达时间，计算多久没收到心跳时间=当前时间-上次收到心跳时间。如果改时间大于设定值则认为超时。

在Netty中提供了IdleStateHandler类来进行心跳的处理，它可以对一个 Channel 的 读/写设置定时器, 当 Channel 在一定事件间隔内没有数据交互时(即处于 idle 状态), 就会触发指定的事件。

该类可以对三种类型的超时做心跳机制检测：

public IdleStateHandler(int readerIdleTimeSeconds, int writerIdleTimeSeconds, int allIdleTimeSeconds) {
    this((long)readerIdleTimeSeconds, (long)writerIdleTimeSeconds, (long)allIdleTimeSeconds, TimeUnit.SECONDS);
}

• readerIdleTimeSeconds：设置读超时时间；
• writerIdleTimeSeconds：设置写超时时间；
• allIdleTimeSeconds：同时为读或写设置超时时间；

1. 首先客户端激活channel，因为客户端中并没有发送消息所以会触发客户端的IdleStateHandler，它设置的写超时时间为3s；
2. 然后触发客户端的事件机制进入userEventTriggered方法，在触发器中计数并向客户端发送消息；
3. 服务端接收消息；
4. 客户端触发器继续轮询发送消息，直到计数器满不再向服务端发送消息；
5. 服务端在IdleStateHandler设置的读消息超时时间5s内未收到消息，触发了服务端中handler的userEventTriggered方法，于是关闭客户端的链接。