TCP连接的释放(8)
一 TCP连接的释放过程:
二 底层细节分析
1 so_linger的作用
通常close方法是立即返回的,so_linger用来保证对方收到了close时发出的消息才返回close调用，即，至少需要对方通过发送ACK且到达本机,close调用才能返回,这常用于需要高可靠性关闭连接的应用,也就是说，★必须确保发出的消息、FIN都被对方收到.
例如，有些响应发出后调用close关闭连接，接下来就会关闭进程。如果close时发出的消息其实丢失在网络中了，那么，进程突然退出时连接上发出的RST就可能被对方收到，而且，之前丢失的消息不会有重发来保障可靠性了
注意，务必慎用so_linger，它会在不经意间降低你程序中代码的执行速度（close的阻塞）.
这里需要注意，so_linger不是确保连接被四次握手关闭再使close返回，而只是保证我方发出的消息都已被对方收到。例如，若对方程序写的有问题，当它收到FIN进入CLOSE_WAIT状态，却一直不调用close发出FIN，此时，对方仍然会通过ACK确认，我方收到了ACK进入FIN_WAIT2状态，但没收到对方的FIN，我方的close调用却不会再阻塞，close直接返回，控制权交还用户进程。
2 关闭监听句柄(对于监听socket执行关闭，和对处于ESTABLISH这种通讯的socket执行关闭，有何区别？)
用于listen的监听句柄也是使用close关闭，关闭这样的句柄含义当然很不同，它本身并不对应着某个TCP连接，但是，附着在它之上的却可能有半成品连接。什么意思呢？TCP是双工的，它的打开需要三次握手，三次握手也就是3个步骤，其含义为：客户端打开接收、发送的功能；服务器端认可并也打开接收、发送的功能；客户端认可。当第1、2步骤完成、第3步步骤未完成时，就会在服务器上有许多半连接，close这个操作主要是清理这些连接。
close首先会移除keepalive定时器。keepalive功能常用于服务器上，防止僵死、异常退出的客户端占用服务器连接资源。移除此定时器后，若ESTABLISH状态的TCP连接在tcp_keepalive_time时间（如服务器上常配置为2小时）内没有通讯，服务器就会主动关闭连接。
接下来，关闭每一个半连接。如何关闭半连接？这时当然不能发FIN包，即正常的四次握手关闭连接，而是会发送RST复位标志去关闭请求。处理完所有半打开的连接close的任务就基本完成了。
3 关闭普通ESTABLISH状态的连接（未设置so_linger）
首先检查是否有接收到却未处理的消息。
如果close调用时存在收到远端的、没有处理的消息，这时根据close这一行为的意义，是要丢弃这些消息的。但丢弃消息后，意味着连接远端误以为发出的消息已经被本机收到处理了（因为ACK包确认过了），但实际上确是收到未处理，此时也不能使用正常的四次握手关闭，而是会向远端发送一个RST非正常复位关闭连接。这个做法的依据请参考draft-ietf-tcpimpl-prob-03.txt文档3.10节，Failure to RST on close with data pending。所以，这也要求我们程序员在关闭连接时，要确保已经接收、处理了连接上的消息。
如果此时没有未处理的消息，那么进入发送FIN来关闭连接的阶段。
这时，先看看是否有待发送的消息。前一篇已经说过，发消息时要计算滑动窗口、拥塞窗口、nagle算法等，这些因素可能导致消息会延迟发送的。如果有待发送的消息，那么要尽力保证这些消息都发出去的。所以，会在最后一个报文中加入FIN标志，同时，关闭用于减少网络中小报文的nagle算法，向连接对端发送消息。如果没有待发送的消息，则构造一个报文，仅含有FIN标志位，发送出去关闭连接。
4 最后做个总结。调用close时，可能导致发送RST复位关闭连接，例如有未读消息、打开so_linger但so_linger却为0、关闭监听句柄时半打开的连接。更多时会导致发FIN来四次握手关闭连接，但打开so_linger可能导致close阻塞住等待着对方的ACK表明收到了消息。
5 shutdown
1）shutdown可携带一个参数，取值有3个，分别意味着：只关闭读、只关闭写、同时关闭读写。
对于监听句柄，如果参数为关闭写，显然没有任何意义。但关闭读从某方面来说是有意义的，例如不再接受新的连接。看看最右边蓝色分支，针对监听句柄，若参数为关闭写，则不做任何事；若为关闭读，则把端口上的半打开连接使用RST关闭，与close如出一辙。
2）若shutdown的是半打开的连接，则发出RST来关闭连接。
3）若shutdown的是正常连接，那么关闭读其实与对端是没有关系的。只要本机把接收掉的消息丢掉，其实就等价于关闭读了，并不一定非要对端关闭写的。实际上，shutdown正是这么干的。若参数中的标志位含有关闭读，只是标识下，当我们调用read等方法时这个标识就起作用了，会使进程读不到任何数据。
4）若参数中有标志位为关闭写，那么下面做的事与close是一致的：发出FIN包，告诉对方，本机不会再发消息了。
三 Java API分析
1 关闭连接的API:
(1)Socket.close()将同时终止输入和输出数据流
(2)shutdownInput()和shutdownOutput()可以分别关闭相应流
(3)在Socket通信一端关闭输出流,可以达到通知另一端数据发送停止的效果,另一端的输入流上的读取尾部数据的操作将返回-1
2 关闭机制分析:
(1)应用程序通过调用连接套接字的close()方法或shutdownOutput()方法表明数据已经发送完毕。此刻，底层的TCP实现首先将留存在SendQ队列中的数据传输出去（还要依赖于另一端RecvQ队列的剩余空间），然后向另一端发送一个关闭TCP连接的握手消息。该关闭握手消息可以看作是流终止标志：它告诉接收端TCP不会再有新的数据传入RecvQ队列了。（注意，关闭握手消息本身并没有传递给接收端应用程序，而是通过read()方法返回-1来指示其在字节流中的位置。）
(2)正在关闭的TCP将等待其关闭握手消息的确认信息，该确认信息表明在连接上传输的所有数据已经安全地传输到了RecvQ中。只要收到了确认消息，该连接就变成"半关闭（Half closed）"状态。直到连接的另一个方向上收到了对称的握手消息后，连接才完全关闭--也就是说，连接的两端都表明它们再没有数据要发送了。
(3) 要注意的是,close()方法或shutdownOutput()方法是立即返回的,虽然Tcp底层还在为关闭执行相关协议操作
3 关闭TCP连接时的通知机制
close方法会关闭输入流和输出流,关闭输出流会通知连接的另一端,关闭输入流应该是不通知另一端的,当发送方发送数据过来后,数据仍然会被确认,但是不再放入接收缓冲区,而是直接丢弃,没有任何提醒.