客户端—服务器通信模型浅析

客户端—服务器(Client-Server)是我们平时最常见的通信方式,本文就对这一通信模型做个简单介绍。

(一)TCP连接方式:短连接方式?长连接方式

目前,多数的客户端—服务器选择TCP做为传输层协议,也有少数选择UDP或SCTP协议的。而TCP连接有两种工作方式:短连接方式(Short-Live Connection)和长连接方式(Long-Live Connection)。

(1)短连接方式:

当客户端有请求时,会建立一个TCP连接,接收到服务器响应后,就断开连接。下次有请求时,再建立连接,收到响应后,再断开。如此循环。这种方式主要有两个缺点:

a)建立TCP连接需要3次“握手”,拆除TCP连接需要4次“挥手”,这就需要7个数据包。如果请求和响应各占1个数据包,那么一次短连接的交互过程,有效的传输仅占2/9,这个利用率太低了。

b)主动断开TCP连接的一端,TCP状态机会进入TIME_WAIT状态。如果频繁地使用短连接方式,就有可能使客户端的机器产生大量的处于TIME_WAIT状态TCP连接(UNIX系统下,可以使用netstat命令来查看)。

(2)长连接方式:

客户端和服务器建立TCP连接后,会一直使用这条连接进行数据交互,直到没有数据传输或异常断开。在空闲期间,通常会使用心跳数据包(Keep-Alive)保持链路不断开。目前长连接方式应用范围比较广泛。

(二)消息交互方式

(1)一个请求,一个响应

这种消息交互方式如下图所示:


当客户端发出请求后,程序就阻塞在那里,直到收到服务器的响应或者超时。很多对数据库的访问方式都是这样的(像Redis的C程序客户端hiredis)。

(2)多个请求,多个响应

这种消息交互方式如下图所示:


这种方式下,客户端一次可以发送多个请求,而每个请求会带有一个消息标示(Message ID)。这样在客户端收到响应后,就可以根据响应的消息标示,和请求对应起来。

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