| 前言 尽管TCP和UDP都使用相同的网络层（IP），TCP却向应用层提供与UDP完全不同的服务。TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。 面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。这一过程与打电话很相似，先拨号振铃，等待对方摘机说“喂”，然后才说明是谁。 【Java学习笔记|java网络编程基础详解三之TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解】本文将分别讲解经典的TCP协议建立连接（所谓的“3次握手”）和断开连接（所谓的“4次挥手”）的过程。 相关资源 更多资料请查阅《TCP/IP 详解》这本书，目前即时通讯网(52im.net)已整理出了在线阅读版。经典著作，值得收藏和随时查阅，地址是：http://www.52im.net/topic-tcpipvol1.html 另外，如果你觉得本文对网络通信的基础知识讲的有点蒙逼的话，可继续看看下面这些精华文章大餐。 ? 网络编程基础知识：
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下面是TCP报文格式图：  文章图片 上图中有几个字段需要重点介绍下： （1）序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。 （2）确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。 （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下： （A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。 （B）ACK：确认序号有效。 （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。 （D）RST：重置连接。 （E）SYN：发起一个新连接。 （F）FIN：释放一个连接。 需要注意的是： （A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。 （B）确认方Ack=发起方Req+1，两端配对。3次握手过程详解 所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发，整个流程如下图所示：  文章图片 （1）第一次握手： Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。 （2）第二次握手： Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。 （3）第三次握手： Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。 SYN攻击： 在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SYN攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行： #netstat -nap | grep SYN_RECV 4次挥手过程详解 三次握手耳熟能详，四次挥手估计就少有人知道了。所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，整个流程如下图所示：  文章图片 由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。
上面是一方主动关闭，另一方被动关闭的情况，实际中还会出现同时发起主动关闭的情况，具体流程如下图：  文章图片 流程和状态在上图中已经很明了了，在此不再赘述，可以参考前面的四次挥手解析步骤。 结语 关于三次握手与四次挥手通常都会有典型的面试题，在此提出供有需求的XDJM们参考：
这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。 全站即时通讯技术资料分类 [1] 网络编程基础资料： 《TCP/IP详解 - 第11章·UDP：用户数据报协议》 《TCP/IP详解 - 第17章·TCP：传输控制协议》 《TCP/IP详解 - 第18章·TCP连接的建立与终止》 《TCP/IP详解 - 第21章·TCP的超时与重传》 《理论经典：TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解》 《理论联系实际：Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次挥手过程》 《计算机网络通讯协议关系图（中文珍藏版）》 《NAT详解：基本原理、穿越技术(P2P打洞)、端口老化等》 《UDP中一个包的大小最大能多大？》 《Java新一代网络编程模型AIO原理及Linux系统AIO介绍》 《NIO框架入门(三)：iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》 《NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》 >> 更多同类文章 …… [2] 有关IM/推送的通信格式、协议的选择： 《为什么QQ用的是UDP协议而不是TCP协议？》 《移动端即时通讯协议选择：UDP还是TCP？》 《如何选择即时通讯应用的数据传输格式》 《强列建议将Protobuf作为你的即时通讯应用数据传输格式》 《移动端IM开发需要面对的技术问题（含通信协议选择）》 《简述移动端IM开发的那些坑：架构设计、通信协议和客户端》 《理论联系实际：一套典型的IM通信协议设计详解》 《58到家实时消息系统的协议设计等技术实践分享》 >> 更多同类文章 …… [3] 有关IM/推送的心跳保活处理： 《Android进程保活详解：一篇文章解决你的所有疑问》 《Android端消息推送总结：实现原理、心跳保活、遇到的问题等》 《为何基于TCP协议的移动端IM仍然需要心跳保活机制？》 《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(进程保活篇)》 《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(网络保活篇)》 《移动端IM实践：实现Android版微信的智能心跳机制》 《移动端IM实践：WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》 >> 更多同类文章 …… [4] 有关WEB端即时通讯开发： 《新手入门贴：史上最全Web端即时通讯技术原理详解》 《Web端即时通讯技术盘点：短轮询、Comet、Websocket、SSE》 《SSE技术详解：一种全新的HTML5服务器推送事件技术》 《Comet技术详解：基于HTTP长连接的Web端实时通信技术》 《WebSocket详解（一）：初步认识WebSocket技术》 《socket.io实现消息推送的一点实践及思路》 >> 更多同类文章 …… [5] 有关IM架构设计： 《浅谈IM系统的架构设计》 《简述移动端IM开发的那些坑：架构设计、通信协议和客户端》 《一套原创分布式即时通讯(IM)系统理论架构方案》 《从零到卓越：京东客服即时通讯系统的技术架构演进历程》 《蘑菇街即时通讯/IM服务器开发之架构选择》 《腾讯QQ1.4亿在线用户的技术挑战和架构演进之路PPT》 《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简(演讲全文)》 《如何解读《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简》》 《快速裂变：见证微信强大后台架构从0到1的演进历程（一）》 《17年的实践：腾讯海量产品的技术方法论》 >> 更多同类文章 …… [6] 有关IM安全的文章： 《即时通讯安全篇（一）：正确地理解和使用Android端加密算法》 《即时通讯安全篇（二）：探讨组合加密算法在IM中的应用》 《即时通讯安全篇（三）：常用加解密算法与通讯安全讲解》 《即时通讯安全篇（四）：实例分析Android中密钥硬编码的风险》 《传输层安全协议SSL/TLS的Java平台实现简介和Demo演示》 《理论联系实际：一套典型的IM通信协议设计详解（含安全层设计）》 《微信新一代通信安全解决方案：基于TLS1.3的MMTLS详解》 《来自阿里OpenIM：打造安全可靠即时通讯服务的技术实践分享》 >> 更多同类文章 …… [7] 有关实时音视频开发： 《即时通讯音视频开发（一）：视频编解码之理论概述》 《即时通讯音视频开发（二）：视频编解码之数字视频介绍》 《即时通讯音视频开发（三）：视频编解码之编码基础》 《即时通讯音视频开发（四）：视频编解码之预测技术介绍》 《即时通讯音视频开发（五）：认识主流视频编码技术H.264》 《即时通讯音视频开发（六）：如何开始音频编解码技术的学习》 《即时通讯音视频开发（七）：音频基础及编码原理入门》 《即时通讯音视频开发（八）：常见的实时语音通讯编码标准》 《即时通讯音视频开发（九）：实时语音通讯的回音及回音消除概述》 《即时通讯音视频开发（十）：实时语音通讯的回音消除技术详解》 《即时通讯音视频开发（十一）：实时语音通讯丢包补偿技术详解》 《即时通讯音视频开发（十二）：多人实时音视频聊天架构探讨》 《即时通讯音视频开发（十三）：实时视频编码H.264的特点与优势》 《即时通讯音视频开发（十四）：实时音视频数据传输协议介绍》 《即时通讯音视频开发（十五）：聊聊P2P与实时音视频的应用情况》 《即时通讯音视频开发（十六）：移动端实时音视频开发的几个建议》 《即时通讯音视频开发（十七）：视频编码H.264、V8的前世今生》 《简述开源实时音视频技术WebRTC的优缺点》 《良心分享：WebRTC 零基础开发者教程（中文）》 >> 更多同类文章 …… [8] IM开发综合文章： 《移动端IM开发需要面对的技术问题》 《开发IM是自己设计协议用字节流好还是字符流好？》 《请问有人知道语音留言聊天的主流实现方式吗？》 《IM系统中如何保证消息的可靠投递（即QoS机制）》 《谈谈移动端 IM 开发中登录请求的优化》 《完全自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制？》 《微信对网络影响的技术试验及分析（论文全文）》 《即时通讯系统的原理、技术和应用（技术论文）》 《开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的现状：一场有始无终的开源秀》 >> 更多同类文章 …… [9] 开源移动端IM技术框架资料： 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：快速入门》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：常见问题解答》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：压力测试报告》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：Android版Demo使用帮助》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：Java版Demo使用帮助》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：iOS版Demo使用帮助》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：Android客户端开发指南》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：Java客户端开发指南》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：iOS客户端开发指南》 《开源移动端IM技术框架MobileIMSDK：Server端开发指南》 >> 更多同类文章 …… [10] 有关推送技术的文章： 《iOS的推送服务APNs详解：设计思路、技术原理及缺陷等》 《Android端消息推送总结：实现原理、心跳保活、遇到的问题等》 《扫盲贴：认识MQTT通信协议》 《一个基于MQTT通信协议的完整Android推送Demo》 《求教android消息推送：GCM、XMPP、MQTT三种方案的优劣》 《移动端实时消息推送技术浅析》 《扫盲贴：浅谈iOS和Android后台实时消息推送的原理和区别》 《绝对干货：基于Netty实现海量接入的推送服务技术要点》 《移动端IM实践：谷歌消息推送服务(GCM)研究（来自微信）》 《为何微信、QQ这样的IM工具不使用GCM服务推送消息？》 >> 更多同类文章 …… [11] 更多即时通讯技术好文分类： http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&op=all |
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