如何優雅地關閉乙個socket
1. 關閉socket時究竟做了什麼
關閉socket分為主動關閉(active closure)和被動關閉(passive closure)兩種情況。前者是指有本地主機主動發起的關閉;而後者則是指本地主機檢測到遠端主機發起關閉之後,作出回應,從而關閉整個連線。
其狀態圖如下圖所示:
起初每個socket都是closed狀態,當客戶端初使化乙個連線,他傳送乙個syn包到伺服器,客戶端進入syn_sent狀態。
伺服器接收到syn包,反饋乙個syn-ack包,客戶端接收後返饋乙個ack包客戶端變成established狀態,如果長時間沒收到syn-ack包,客戶端超時進入closed狀態。
當伺服器繫結並監聽某一埠時,socket的狀態是listen,當客戶企圖建立連線時,伺服器收到乙個syn包,並反饋syn-ack包。伺服器狀態變成syn_rcvd,當客戶端傳送乙個ack包時,伺服器socket變成established狀態。
當乙個程式在established狀態時有兩種圖徑關閉它, 第一是主動關閉,第二是被動關閉。如果你要主動關閉的話,傳送乙個fin包。當你的程式closesocket或者shutdown(標記),你的程式傳送乙個fin包到peer,你的socket變成fin_wait_1狀態。peer反饋乙個ack包,你的socket進入fin_wait_2狀態。如果peer也在關閉連線,那麼它將傳送乙個fin包到你的電腦,你反饋乙個ack包,並轉成time_wait狀態。
time_wait狀態又號2msl等待狀態。msl意思是最大段生命週期(maximum segment lifetime)表明乙個包存在於網路上到被丟棄之間的時間。每個ip包有乙個ttl(time_to_live),當它減到0時則包被丟棄。每個路由器使ttl減一並且傳送該包。當乙個程式進入time_wait狀態時,他有2個msl的時間,這個充許tcp重發最後的ack,萬一最後的ack丟失了,使得fin被重新傳輸。在2msl等待狀態完成後,socket進入closed狀態。
被動關閉:當程式收到乙個fin包從peer,並反饋乙個ack包,於是程式的socket轉入close_wait狀態。因為peer已經關閉了,所以不能發任何訊息了。但程式還可以。要關閉連線,程式自已傳送給自已fin,使程式的tcp socket狀態變成last_ack狀態,當程式從peer收到ack包時,程式進入closed狀態。
2. winsock2 api中的相關函式
先當然是查msdn,看到winsocks2 api中的相關函式有:closesocket,shutdown,wsasenddisconnect. 我大致說一下,具體詳細的資料還請自行查msdn.
intclosesocket(socket
s)的作用是關閉指定的socket,並且**其所有的資源。
intshutdown(socket
s,int
how)則是禁止在指定的socket s上禁止進行由how指定的操作,但並不對資源進行**,shutdown之後而closesocket之前s還不能再次connect或者wsaconnect.
intwsasenddisconnect(socket
s,lpwsabuf
lpoutbounddisconnectdata
)則和shutdown基本類似,稍有不同的就是wsasenddisconnect函式多了乙個
lpoutbounddisconnectdata
引數,可以允許傳送「斷開資料」(disconnect data).但msdn上寫了「the native implementation of tcp/ip on windows does not support disconnect data.」,所以一般我們就用shutdown函式就行了。
3. socket的優雅關閉
在msdn中對shutdown函式中的remarks部分有下面一段話,指出了如何進行一次優雅的slcket關閉:
call
wsaasyncselect
to register for fd_close notification.
callshutdownwith how=sd_send.
when fd_close received, call
recv
until zero returned, or socket_error.
call
closesocket
. closesocket的行為也是隨setsockopt()中引數的不同而有不同的表現,這裡影響它的行為的主要就是那個linger結構。
so_dontlinger 若為真,則so_linger選項被禁止。
so_linger 延遲關閉連線 struct linger
上面這兩個選項影響close行為
選項 間隔 關閉方式 等待關閉與否
so_dontlinger 不關心 優雅 否
so_linger 零 強制 否
so_linger 非零 優雅 是
若設定了so_linger(亦即linger結構中的l_onoff域設為非零),並設定了零超時間隔,則closesocket()不被阻塞立即執行,不論是否有排隊資料未傳送或未被確認。這種關閉方式稱為「強制」或「失效」關閉,因為套介面的虛電路立即被復位,且丟失了未傳送的資料。在遠端的recv()呼叫將以wsaeconnreset出錯。
若設定了so_linger並確定了非零的超時間隔,則closesocket()呼叫阻塞程序,直到所剩資料傳送完畢或超時。這種關閉稱為「優雅的」關閉。請注意如果套介面置為非阻塞且so_linger設為非零超時,則closesocket()呼叫將以wsaewouldblock錯誤返回。
若在乙個流類套介面上設定了so_dontlinger(也就是說將linger結構的l_onoff域設為零),則closesocket()呼叫立即返回。但是,如果可能,排隊的資料將在套介面關閉前傳送。請注意,在這種情況下windows套介面實現將在一段不確定的時間內保留套介面以及其他資源,這對於想用所以套介面的應用程式來說有一定影響。
所以一般來說,不應該把linger設定為so_linger 並且設定timeout為0,這樣的話,當本地主機呼叫closesocket時將會造成乙個「強制」或「失效」的非優雅關閉。可以根據實際情況設定為另外兩種情況。
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