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很多應用層協議都有HeartBeat機制，通常是客戶端每隔一小段時間向服務器發送一個數據包，通知服務器自己仍然在線，并傳輸一些可能必要的數據。使用心跳包的典型協議是IM，比如QQ/MSN/飛信等協議。

心跳包之所以叫心跳包是因為：它像心跳一樣每隔固定時間發一次，以此來告訴服務器，這個客戶端還活著。事實上這是為了保持長連接，至于這個包的內容，是沒有什么特別規定的，不過一般都是很小的包，或者只包含包頭的一個空包。

在TCP的機制里面，本身是存在有心跳包的機制的，也就是TCP的選項：SO_KEEPALIVE。系統默認是設置的2小時的心跳頻率。但是它檢查不到機器斷電、網線拔出、防火墻這些斷線。而且邏輯層處理斷線可能也不是那么好處理。一般，如果只是用于保活還是可以的。

心跳包一般來說都是在邏輯層發送空的echo包來實現的。下一個定時器，在一定時間間隔下發送一個空包給客戶端，然后客戶端反饋一個同樣的空包回來，服務器如果在一定時間內收不到客戶端發送過來的反饋包，那就只有認定說掉線了。

其實，要判定掉線，只需要send或者recv一下，如果結果為零，則為掉線。但是，在長連接下，有可能很長一段時間都沒有數據往來。理論上說，這個連接是一直保持連接的，但是實際情況中，如果中間節點出現什么故障是難以知道的。更要命的是，有的節點（防火墻）會自動把一定時間之內沒有數據交互的連接給斷掉。在這個時候，就需要我們的心跳包了，用于維持長連接，保活。

在獲知了斷線之后，服務器邏輯可能需要做一些事情，比如斷線后的數據清理呀，重新連接呀……當然，這個自然是要由邏輯層根據需求去做了。

總的來說，心跳包主要也就是用于長連接的保活和斷線處理。一般的應用下，判定時間在30-40秒比較不錯。如果實在要求高，那就在6-9秒。

心跳包的發送，通常有兩種技術

方法1：應用層自己實現的心跳包 

     由應用程序自己發送心跳包來檢測連接是否正常，大致的方法是：服務器在一個 Timer事件中定時 向客戶端發送一個短小精悍的數據包，然后啟動一個低級別的線程，在該線程中不斷檢測客戶端的回應， 如果在一定時間內沒有收到客戶端的回應，即認為客戶端已經掉線；同樣，如果客戶端在一定時間內沒 有收到服務器的心跳包，則認為連接不可用。

    方法2：TCP的KeepAlive保活機制

    因為要考慮到一個服務器通常會連接多個客戶端，因此由用戶在應用層自己實現心跳包，代碼較多 且稍顯復雜，而利用TCP／IP協議層為內置的KeepAlive功能來實現心跳功能則簡單得多。 不論是服務端還是客戶端，一方開啟KeepAlive功能后，就會自動在規定時間內向對方發送心跳包， 而另一方在收到心跳包后就會自動回復，以告訴對方我仍然在線。 因為開啟KeepAlive功能需要消耗額外的寬帶和流量，所以TCP協議層默認并不開啟KeepAlive功 能，盡管這微不足道，但在按流量計費的環境下增加了費用，另一方面，KeepAlive設置不合理時可能會 因為短暫的網絡波動而斷開健康的TCP連接。并且，默認的KeepAlive超時需要7,200，000 MilliSeconds， 即2小時，探測次數為5次。對于很多服務端應用程序來說，2小時的空閑時間太長。

因此，我們需要手工開啟KeepAlive功能并設置合理的KeepAlive參數。 心跳檢測步驟：

   1客戶端每隔一個時間間隔發生一個探測包給服務器
   2客戶端發包時啟動一個超時定時器
   3服務器端接收到檢測包，應該回應一個包
   4如果客戶機收到服務器的應答包，則說明服務器正常，刪除超時定時器
   5如果客戶端的超時定時器超時，依然沒有收到應答包，則說明服務器掛了