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TCP三次握手与四次挥手全解析

时间:2025-11-03 08:28:44 453浏览 收藏

最近发现不少小伙伴都对文章很感兴趣,所以今天继续给大家介绍文章相关的知识,本文《TCP三次握手和四次挥手详解》主要内容涉及到等等知识点,希望能帮到你!当然如果阅读本文时存在不同想法,可以在评论中表达,但是请勿使用过激的措辞~

三次握手确保TCP连接可靠建立,四次挥手实现双向断开;Java开发中需理解其原理以优化连接管理、避免TIME_WAIT或CLOSE_WAIT问题,并提升高并发场景下的性能。

java后端开发中TCP的三次握手和四次挥手是什么?

TCP 的三次握手和四次挥手是 Java 后端开发中网络通信的基础知识,尤其在处理高并发、长连接或自定义协议通信时非常重要。它们分别对应 TCP 连接的建立和断开过程,确保数据传输的可靠性和有序性。

三次握手(建立连接)

三次握手的目的是在客户端和服务器之间同步序列号,确认双方的发送和接收能力,从而建立一个可靠的 TCP 连接。

过程如下:

  • 第一次握手:客户端发送 SYN 报文(SYN=1, seq=x)给服务器,进入 SYN_SEND 状态,等待确认。
  • 第二次握手:服务器收到 SYN 后,回复一个 SYN+ACK 报文(SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1),进入 SYN_RECV 状态。
  • 第三次握手:客户端收到 SYN+ACK 后,发送 ACK 报文(ACK=1, seq=x+1, ack=y+1)给服务器,连接建立成功。

此时,TCP 双向连接建立完成,双方可以开始传输数据。

为什么是三次?主要是为了防止已失效的连接请求突然传到服务器,造成资源浪费。三次握手能确保双方都确认了对方的通信能力。

四次挥手(断开连接)

TCP 是全双工通信,断开连接时需要双方各自关闭自己的发送通道,因此需要四次交互。

过程如下:

  • 第一次挥手:主动关闭方(如客户端)发送 FIN 报文(FIN=1, seq=u),进入 FIN_WAIT_1 状态。
  • 第二次挥手:被动关闭方收到 FIN 后,发送 ACK 报文(ACK=1, seq=v, ack=u+1),进入 CLOSE_WAIT 状态;主动方收到后进入 FIN_WAIT_2。
  • 第三次挥手:被动关闭方准备好关闭时,发送 FIN 报文(FIN=1, ACK=1, seq=w, ack=u+1),进入 LAST_ACK 状态。
  • 第四次挥手:主动关闭方回复 ACK 报文(ACK=1, seq=u+1, ack=w+1),进入 TIME_WAIT 状态,等待 2MSL 后关闭;被动方收到后连接关闭。

TIME_WAIT 状态的存在是为了确保最后一个 ACK 能被对方收到,防止旧连接的延迟报文干扰新连接。

Java 开发中的实际影响

虽然 Java 中使用 Socket 或 Netty 等框架时,握手和挥手由操作系统底层完成,但开发者仍需理解其原理:

  • 大量短连接可能导致 TIME_WAIT 状态过多,影响端口复用,可通过调整内核参数优化。
  • Netty 等 NIO 框架中,连接状态管理依赖于 TCP 状态机,了解握手挥手有助于排查连接泄漏或 CLOSE_WAIT 堆积问题。
  • 在设计长连接服务(如 WebSocket、RPC)时,合理的心跳机制可避免连接因超时被中间设备断开。

基本上就这些。掌握三次握手和四次挥手,有助于深入理解 Java 后端网络编程中的连接管理与性能调优。

理论要掌握,实操不能落!以上关于《TCP三次握手与四次挥手全解析》的详细介绍,大家都掌握了吧!如果想要继续提升自己的能力,那么就来关注golang学习网公众号吧!

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