轉(zhuǎn)載自：https://blog.csdn.net/qq_23167527/article/details/54290726

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(fā)一次，以此來告訴服務(wù)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(nèi)容，是沒有什么特別規(guī)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(tǒng)默認是設(shè)置的2小時的心跳頻率。但是它檢查不到機器斷電、網(wǎng)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?；钸€是可以的。
心跳包一般來說都是在邏輯層發(fā)送空的echo包來實現(xiàn)的。下一個定時器，在一定時間間隔下發(fā)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(wù)器如果在一定時間內(nèi)收不到客戶端發(fā)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(jié)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(shù)據(jù)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(jié)點出現(xiàn)什么故障是難以知道的。更要命的是，有的節(jié)點（防火墻）會自動把一定時間之內(nèi)沒有數(shù)據(jù)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，?；睢?br> 在獲知了斷線之后，服務(wù)器邏輯可能需要做一些事情，比如斷線后的數(shù)據(jù)清理呀，重新連接呀……當然，這個自然是要由邏輯層根據(jù)需求去做了。
總的來說，心跳包主要也就是用于長連接的?；詈蛿嗑€處理。一般的應(yīng)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。

心跳檢測步驟：
1 客戶端每隔一個時間間隔發(fā)生一個探測包給服務(wù)器
2 客戶端發(fā)包時啟動一個超時定時器
3 服務(wù)器端接收到檢測包，應(yīng)該回應(yīng)一個包
4 如果客戶機收到服務(wù)器的應(yīng)答包，則說明服務(wù)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(yīng)答包，則說明服務(wù)器掛了

很多人會用boolean socketFlag = socket.isConnected() && socket.isClosed()來判斷就行了，但事實上這些方法都是訪問socket在內(nèi)存駐留的狀態(tài)，當socket和服務(wù)器端建立鏈接后，即使socket鏈接斷掉了，調(diào)用上面的方法返回的仍然是鏈接時的狀態(tài)，而不是socket的實時鏈接狀態(tài)，所以這樣心跳用這個不靠譜，下面給出例子證明這一點。
服務(wù)器端：

package com.csc.server;  
import java.net.*;  
/** 
 * @description 從這里啟動一個服務(wù)端監(jiān)聽某個端口 
 * @author csc 
 */  
public class DstService {  
    public static void main(String[] args) {  
        try {             
            // 啟動監(jiān)聽端口 30000  
            ServerSocket ss = new ServerSocket(30000);  
            // 沒有連接這個方法就一直堵塞  
            Socket s = ss.accept();  
            // 將請求指定一個線程去執(zhí)行  
            new Thread(new DstServiceImpl(s)).start();  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

這里我設(shè)置了啟動新線程來管理建立的每一個socket鏈接，此處我們設(shè)置收到鏈接后10秒端來鏈接，代碼如下：

package com.csc.server;  
import java.net.Socket;  
/** 
 * @description 服務(wù)的啟動的線程類 
 * @author csc 
 */  
public class DstServiceImpl implements Runnable {  
    Socket socket = null;  
    public DstServiceImpl(Socket s) {  
        this.socket = s;  
    }  
    public void run() {  
        try {  
            int index = 1;  
            while (true) {  
                // 5秒后中斷連接  
                if (index > 10) {  
                    socket.close();  
                    System.out.println("服務(wù)端已經(jīng)關(guān)閉鏈接！");  
                    break;  
                }  
                index++;  
                Thread.sleep(1 * 1000);//程序睡眠1秒鐘  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

以上是服務(wù)端代碼，下面寫一個客戶端代碼來測試：

package com.csc.client;  
import java.net.*;  
/** 
 * @description 客戶端打印鏈接狀態(tài) 
 * @author csc 
 */  
public class DstClient {  
    public static void main(String[] args) {  
        try {  
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 30000);  
            socket.setKeepAlive(true);  
            socket.setSoTimeout(10);  
            while (true) {  
                System.out.println(socket.isBound());  
                System.out.println(socket.isClosed());  
                System.out.println(socket.isConnected());  
                System.out.println(socket.isInputShutdown());  
                System.out.println(socket.isOutputShutdown());  
                System.out.println("------------我是分割線------------");  
                Thread.sleep(3 * 1000);  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

先運行服務(wù)端代碼，再運行客戶端代碼，我們會在客戶端代碼的控制臺看到如下信息：

true  
false  
true  
false  
false  
------------我是分割線------------  

從連接對象的屬性信息來看，連接是沒有中斷，但實際鏈接已經(jīng)在服務(wù)端建立鏈接10秒后斷開了。這說明了上述幾個方法是不能實時判斷出socket的鏈接狀態(tài)，只是socket駐留在內(nèi)存的狀態(tài)。其實，此時如果調(diào)用流去讀取信息的話，就會出現(xiàn)異常。
其實，想要判斷socket是否仍是鏈接狀態(tài)，只要發(fā)一個心跳包就行了，如下一句代碼：

socket.sendUrgentData(0xFF); // 發(fā)送心跳包 

關(guān)于心跳包的理論可以去google一下，我給出點參考：心跳包就是在客戶端和服務(wù)器間定時通知對方自己狀態(tài)的一個自己定義的命令字，按照一定的時間間隔發(fā)送，類似于心跳，所以叫做心跳包。 用來判斷對方（設(shè)備，進程或其它網(wǎng)元）是否正常運行，采用定時發(fā)送簡單的通訊包，如果在指定時間段內(nèi)未收到對方響應(yīng)，則判斷對方已經(jīng)離線。用于檢測TCP的異常斷開?；驹蚴欠?wù)器端不能有效的判斷客戶端是否在線，也就是說，服務(wù)器無法區(qū)分客戶端是長時間在空閑，還是已經(jīng)掉線的情況。所謂的心跳包就是客戶端定時發(fā)送簡單的信息給服務(wù)器端告訴它我還在而已。代碼就是每隔幾分鐘發(fā)送一個固定信息給服務(wù)端，服務(wù)端收到后回復(fù)一個固定信息如果服務(wù)端幾分鐘內(nèi)沒有收到客戶端信息則視客戶端斷開。 比如有些通信軟件長時間不使用，要想知道它的狀態(tài)是在線還是離線就需要心跳包，定時發(fā)包收包。發(fā)包方：可以是客戶也可以是服務(wù)端，看哪邊實現(xiàn)方便合理，一般是客戶端。服務(wù)器也可以定時發(fā)心跳下去。一般來說，出于效率的考慮，是由客戶端主動向服務(wù)器端發(fā)包，而不是服務(wù)器向客戶端發(fā)?？蛻舳嗣扛粢欢螘r間發(fā)一個包，使用TCP的，用send發(fā)，使用UDP的，用sendto發(fā)，服務(wù)器收到后，就知道當前客戶端還處于“活著”的狀態(tài)，否則，如果隔一定時間未收到這樣的包，則服務(wù)器認為客戶端已經(jīng)斷開，進行相應(yīng)的客戶端斷開邏輯處理！
既然找到了方法，我們就在測試一下，服務(wù)端代碼無需改動，客戶端代碼如下：

package com.csc.client;  
import java.net.*;  
/** 
 * @description 客戶端打印鏈接狀態(tài) 
 * @author csc 
 */  
public class DstClient {  
    public static void main(String[] args) {  
        try {  
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 30000);  
            socket.setKeepAlive(true);  
            socket.setSoTimeout(10);  
            while (true) {  
                socket.sendUrgentData(0xFF); // 發(fā)送心跳包  
                System.out.println("目前處于鏈接狀態(tài)！");  
                Thread.sleep(3 * 1000);//線程睡眠3秒  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}  

20130508162015307.jpeg

服務(wù)端程序運行10秒后再當執(zhí)行“socket.sendUrgentData(0xFF);”語句時，socket鏈接斷開了，所以會拋出異常。
另外注意，心跳包只是用來檢測socket的鏈接狀態(tài)，并不會作為socket鏈接的通信內(nèi)容，這點應(yīng)當注意。