[网络协议] 有关[Http持久连接]的一切，卷给你看

上文中我的结论是： ?HTTP Keep-Alive 是在应用层对TCP连接进行滑动续约复用，如果客户端/服务器稳定续约，就成了名副其实的长连接。
目前所有的Http网络库都默认开启了HTTP Keep-Alive，今天我们从底层TCP连接和排障角度撕碎HTTP持久连接。

“我只是一个写web程序的猿，我为什么要知道这么多😂😂😂”。

使用go语言倒腾一个httpServer/httpClient，粗略聊一聊go的使用风格。

使用go语言net/http包快速搭建httpserver，注入用于记录请求日志的Handler

package?main

import?(
?"fmt"
?"log"
?"net/http"
)

// IndexHandler记录请求的基本信息：?请关注r.RemoteAddr
func?Index(w?http.ResponseWriter,?r?*http.Request)?{
?fmt.Println("receive?a?request?from:",?r.RemoteAddr,?r.Header)
?w.Write([]byte("ok"))
}

//?net/http?默认开启持久连接
func?main()?{?
?fmt.Printf("Starting?server?at?port?8081\n")
?if?err?:=?http.ListenAndServe(":8081",?http.HandlerFunc(Index));?err?!=?nil?{
??log.Fatal(err)
?}
}

ListenAndServe创建了默认的httpServer服务器，go通过首字母大小写来控制访问权限，如果首字母大写，则可以被外部包访问，类比C#全局函数、静态函数。

func?ListenAndServe(addr?string,?handler?Handler)?error?{
?server?:=?&Server{Addr:?addr,?Handler:?handler}
?return?server.ListenAndServe()
}

net/http服务器默认开启了Keep-Alive, 由Server的私有变量disableKeepAlives体现。

type??Server??struct?{
??...
??disableKeepAlives?int32?????//?accessed?atomically.?
??...
}

使用者也可以手动关闭Keep-Alive， SetKeepAlivesEnabled()会修改私有变量disableKeepAlives的值

s?:=?&http.Server{
??Addr:???????????":8081",
??Handler:?http.HandlerFunc(Index),
??ReadTimeout:????10?*?time.Second,
??WriteTimeout:???10?*?time.Second,
??MaxHeaderBytes:?1?<<?20,
?}
?s.SetKeepAlivesEnabled(true)
?if?err?:=?s.ListenAndServe();?err?!=?nil?{
??log.Fatal(err)
?}

以上也是go语言包的基本制作/使用风格。

请注意我在httpserver插入了IndexHander，记录httpclient的基本信息。
这里有个知识点：如果httpclient建立新的TCP连接，系统会按照一定规则给你分配随机端口。

启动服务器程序，浏览器访问localhost:8081，

服务器会收到如下日志, 图中红圈处表明浏览器使用了系统随机的固定端口建立tcp连接。

使用net/http编写客户端：间隔1s向服务器发起HTTP请求

package?main

import?(
?"fmt"
?"io/ioutil"
?"log"
?"net/http"
?"time"
)

func?main()?{
?client?:=?&http.Client{
??Timeout:?10?*?time.Second,
?}
?for?{
??requestWithClose(client)
??time.Sleep(time.Second?*?1)
?}
}

func?requestWithClose(client?*http.Client)?{

?resp,?err?:=?client.Get("http://127.0.0.1:8081")

?if?err?!=?nil?{
??fmt.Printf("error?occurred?while?fetching?page,?error:?%s",?err.Error())
??return
?}
?defer?resp.Body.Close()

?c,?err?:=?ioutil.ReadAll(resp.Body)
?if?err?!=?nil?{
??log.Fatalf("Couldn't?parse?response?body.?%+v",?err)
?}

?fmt.Println(string(c))
}

服务器收到的请求日志如下：

图中红框显示httpclient使用固定端口61799发起了http请求，客户端/服务器维持了HTTP Keep-alive。

使用netstat -an | grep 127.0.0.1:8081可围观系统针对特定ip的TCP连接：客户端系统中针对服务端也只建立了一个tcp连接，tcp连接的端口是61799，与上文呼应。

使用Wireshark查看localhost网卡发生的tcp连接

可以看到每次http请求/响应之前均没有tcp三次握手
tcp每次发包后，对端需要回ACK确认包

反面教材-高能预警

go的net/http明确提出:

If the Body is not both read to EOF and closed, the Client's underlying RoundTripper (typically Transport) may not be able to re-use a persistent TCP connection to the server for a subsequent "keep-alive" request.

也就是说：httpclient客户端在每次请求结束后，如果不读完body或者没有关闭body，可能会导致Keep-alive失效，也会导致goroutine泄露。

//??下面的代码没有读完body,导致Keep-alive失效
func?requestWithClose(client?*http.Client)?{
???resp,?err?:=?client.Get("http://127.0.0.1:8081")
???if?err?!=?nil?{
????fmt.Printf("error?occurred?while?fetching?page,?error:?%s",?err.Error())
????return
???}
???defer?resp.Body.Close()
???//_,?err?=?ioutil.ReadAll(resp.Body)
???fmt.Println("ok")
}

此次服务端日志如下：上图红框显示客户端持续使用新的随机端口建立了TCP连接。

查看客户端系统建立的tcp连接：

Wireshark抓包结果：图中红框显示每次HTTP请求/响应前后均发生了三次握手、四次挥手。

全文梳理

目前已知的httpclient、httpServer均默认开启keep-alive
禁用keep-alive或者keep-alive失效，会导致特定场景客户端频繁建立tcp连接，?可通过?netstat?-an?|?grep?{ip}?查看客户机上建立的tcp连接
Wireshark抓包，明确keep-alive和非Keep-alive的抓包效果

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