1. 什么是长连接和短连接

三次握手和四次挥手

TCP区别于UDP最重要的特点是TCP必须建立在可靠的连接之上，连接的建立和释放就是握手和挥手的过程。

三次握手为连接的建立过程，握手失败则连接建立失败。

四次挥手为连接的完整释放过程，也会发生某个消息丢失或者超时的情况，有一方主动发送FIN消息即表示连接即将释放。

注：SYN、ACK、FIN消息具有哪些含义，以及连接的状态，请参考《TCP/IP详解 卷1》第18章。

长连接

长连接，也叫持久连接，在TCP层握手成功后，不立即断开连接，并在此连接的基础上进行多次消息（包括心跳）交互，直至连接的任意一方（客户端OR服务端）主动断开连接，此过程称为一次完整的长连接。HTTP 1.1相对于1.0最重要的新特性就是引入了长连接。

短连接

短连接，顾名思义，与长连接的区别就是，客户端收到服务端的响应后，立刻发送FIN消息，主动释放连接。也有服务端主动断连的情况，凡是在一次消息交互（发请求-收响应）之后立刻断开连接的情况都称为短连接。

注：短连接是建立在TCP协议上的，有完整的握手挥手流程，区别于UDP协议。

2 如何快速区分当前连接使用的是长连接还是短连接

1、凡是在一次完整的消息交互（发请求-收响应）之后，立刻断开连接（有一方发送FIN消息）的情况都称为短连接；

2、长连接的一个明显特征是会有心跳消息（也有没有心跳的情况），且一般心跳间隔都在30S或者1MIN左右，用wireshark抓包可以看到有规律的心跳消息交互（可能会存在毫秒级别的误差）。

长连接意味着进行一次数据传输后，不关闭连接，长期保持连通状态。

如果两个应用程序之间有新的数据需要传输，则直接复用这个连接，无需再建立一个新的连接。

它的优势是在多次通信中可以省去连接建立和关闭连接的开销，并且从总体上来看，进行多次数据传输的总耗时更少。

缺点是需要花费额外的精力来保持这个连接一直是可用的，因为网络抖动、服务器故障等都会导致这个连接不可用，甚至是由于防火墙的原因。

所以，一般我们会通过下面这几种方式来做“保活”工作，确保连接在被使用的时候是可用状态：

利用 TCP 自身的保活（Keepalive）机制来实现，保活机制会定时发送探测报文来识别对方是否可达。一般的默认定时间隔是 2 小时，你可以根据自己的需要在操作系统层面去调整这个间隔，不管是 linux 还是 windows 系统。

上层应用主动的定时发送一个小数据包作为“心跳”，探测是否能成功送达到另外一端。 保活功能大多数情况下用于服务端探测客户端的场景，一旦识别客户端不可达，则断开连接，缓解服务端压力。

如果在做了高可用的分布式系统场景中运用长连接会更麻烦一些。因为高可用必然包含自动故障转移、故障隔离等机制。这恰恰导致了一旦发生故障，客户端需要及时发现哪些连接已处于不可用状态，并进行相应的重连，包括重新做负载均衡等工作。

解完了长连接，那么短连接就很容易理解了。

短连接意味着每一次的数据传输都需要建立一个新的连接，用完再马上关闭它，下次再用的时候重新建立一个新的连接，如此反复。

它的优势是由于每次使用的连接都是新建的，所以基本上只要能够建立连接，数据就大概率能送达到对方，并且哪怕这次传输出现异常也不用担心影响后续新的数据传输，因为届时又是一个新的连接。缺点是每个连接都需要经过三次握手和四次握手的过程，耗时大大增加。

另外，短连接还有一个致命的缺点，我们回到前面提到的维基百科对 socket 的定义，其中说到socket 包含通信协议、目标地址、状态等。

实际当你在基于 socket 进行开发的时候，这些包含的具体资源主要就是这 5 个：源 IP、源端口、目的 IP、目的端口、协议，有个专业的叫法称之为“五元组”。

在一台计算机上只要这五元组的值不重复，那么连接就可以被建立。然而一台计算机最多只能开启 65535 个端口，如果现在两个进程之间需要通信，作为服务端的 IP 和端口必然是固定的，因此单个客户端理论上最多只能与服务端同时建立 65535 个 socket 连接。如果除去操作系统和其它进程所占用的端口，实际还会更少。所以，一旦使用不当，在很短的时间内建立了大量连接，端口很容易被占用完。这不但会导致自身无法正常工作，还会影响到同一台计算机上的其它进程。

3 什么时候用长连接，短连接？

1、需要频繁交互的场景使用长连接，如即时通信工具（微信/QQ，QQ也有UDP），相反则使用短连接，比如普通的web网站，只有当浏览器发起请求时才会建立连接，服务器返回相应后，连接立即断开。

2、维持长连接会有一定的系统开销，用户量少不容易看出系统瓶颈，一旦用户量上去了，就很有可能把服务器资源（内存/CPU/网卡）耗尽，所以使用需谨慎。

参考

网络连接中的长连接和短链接是什么意思?

https://www.zhihu.com/question/22677800

跨进程通信，到底用长连接还是短连接

https://www.pianshen.com/article/4900105171