自动检测SOCKET链接断开

作者: sillyboytao 和linux相关  
转自:http://www.cppblog.com/prayer/archive/2009/04/14/79900.aspx
如何判断SOCKET已经断开
最近在做一个服务器端程序,C/S结构。功能方面比较简单就是client端与server端建立连接,然后发送消息给server。我在server端会使用专门的线程处理一条socket连接。这就涉及到一个问题,如果socket连接断开(异常,正常)后,我如何才能感知到?server端这边是绝对被动的,sever端不能主动断开连接。也没有连接链路维持包之类的。client端发送数据的时间也是不定的。在socket连接断开后, server要能够感知到并释放资源。
这个问题在思考测试,询问同事之后,找到了一个方法,可以做到这一点。
当使用 select()函数测试一个socket是否可读时,如果select()函数返回值为1,且使用recv()函数读取的数据长度为0 时,就说明该socket已经断开。
为了更好的判定socket是否断开,我判断当recv()返回值小于等于0时,socket连接断开。但是还需要判断 errno是否等于 EINTR 。如果errno == EINTR 则说明recv函数是由于程序接收到信号后返回的,socket连接还是正常的,不应close掉socket连接。
PS:对于堵塞socket的recv函数会在以下三种情况下返回:
(1)recv到数据时,会返回。
(2)在整个程序接收到信号时,返回-1。errno = EINTR。//在程序的起始阶段,屏蔽掉信号的除外。部分信号还是屏蔽不掉的。
(3)socket出现问题时,返回-1.具体错误码看 man recv()
(4)一定要看 man 说明,很详细,很有帮助。
这种方法经过长时间测试后,是有效的。所以写出来让大家参考一下,请大家发表意见。
我的方法不一样,我用getsockopt来判断,还是蛮准确的 
  1. int SocketConnected(int sock)
  2. {
  3. if(sock<=0)
  4. return 0;
  5. struct tcp_info info;
  6. int len=sizeof(info);
  7. getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *)&len);
  8. if((info.tcpi_state==TCP_ESTABLISHED))
  9. {
  10. //myprintf("socket connected\n");
  11. return 1;
  12. }
  13. else
  14. {
  15. //myprintf("socket disconnected\n");
  16. return 0;
  17. }
  18. }
tcp_info和TCP_ESTABLISHED在linux/tcp.h
包含
#include <linux/types.h>
#include <asm/byteorder.h>
#include <linux/config.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/ip.h>
#include <net/sock.h>
http://www.cse.scu.edu/~dclark/am_256_graph_theory/linux_2_6_stack/globals.html#index_t
int SocketConnected(int sock) 

if(sock<=0) 
return 0; 
struct tcp_info info; 
int len=sizeof(info); 
getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *)&len); 
if((info.tcpi_state==TCP_ESTABLISHED)) 

//myprintf("socket connected\n"); 
return 1; 

else 

//myprintf("socket disconnected\n"); 
return 0; 

}
目前主要有三种方法来实现用户掉线检测:SO_KEEPALIVE ,SIO_KEEPALIVE_VALS 和Heart-Beat线程。
下面我就上面的三种方法来做一下介绍。
(1)SO_KEEPALIVE 机制
        这是socket库提供的功能,设置接口是setsockopt API:
   BOOL bSet=TRUE;
   setsockopt(hSocket,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,(const char*)&bSet,sizeof(BOOL));
       根据MSDN的文档,如果为socket设置了KEEPALIVE选项,TCP/IP栈在检测到对方掉线后,
   任何在该socket上进行的调用(发送/接受调用)就会立刻返回,错误号是WSAENETRESET ;
   同时,此后的任何在该socket句柄的调用会立刻失败,并返回WSAENOTCONN错误。
   该机制的缺点也很明显:
         默认设置是空闲2小时才发送一个“保持存活探测分节”,不能保证实时检测!
   当然也可以修改时间间隔参数,但是会影响到所有打开此选项的套接口!
         关联了完成端口的socket可能会忽略掉该套接字选项。
(2)SIO_KEEPALIVE_VALS 机制
         设置接口是WSAIoctl API:
     DWORD dwError = 0L ;
     tcp_keepalive sKA_Settings = {0}, sReturned = {0} ;
     sKA_Settings.onoff = 1 ;
     sKA_Settings.keepalivetime = 5500 ; // Keep Alive in 5.5 sec.
     sKA_Settings.keepaliveinterval = 3000 ; // Resend if No-Reply
     if (WSAIoctl(skNewConnection, SIO_KEEPALIVE_VALS, &sKA_Settings,
          sizeof(sKA_Settings), &sReturned, sizeof(sReturned), &dwBytes,
          NULL, NULL) != 0)
     {
           dwError = WSAGetLastError() ;
     }
     实现时需要添加tcp_keepalive and SIO_KEEPALIVE_VALS的定义文件MSTCPiP.h
     该选项不同于SO_KEEPALIVE 机制的就是它是针对单个连接的,对系统其他的套接
     口并不影响。
        针对完成端口的socket,设置了SIO_KEEPALIVE_VALS后,激活包由TCP STACK来负责。
     当网络连接断开后,TCP STACK并不主动告诉上层的应用程序,但是当下一次RECV或者SEND操作
     进行后,马上就会返回错误告诉上层这个连接已经断开了.如果检测到断开的时候,在这个连接
     上有正在PENDING的IO操作,则马上会失败返回.
     该机制的缺点:
             不通用啦。MS的API只能用于Windows拉。不过,优雅一些^_^.
    
(3)Heart-Beat线程
        没说的。自己写一个后台线程,实现Heart-Beat包,客户端受到该包后,立刻返回相应的反馈 包。
    该方法的好处是通用,但缺点就是会改变现有的通讯协议!
  1. /* Net check Make sure you have not used OUT OF BAND DATA AND YOU CAN use OOB */
  2. int netcheck(int fd) 
  3. {
  4.         int buf_size = 1024;
  5.         char buf[buf_size];
  6.         //clear OOB DATA 
  7.         recv(fd, buf, buf_size);
  8.         if(send(fd, (void *)"\0", 1, MSG_OOB) < 0 )
  9.         {
  10.                 fprintf(stderr, "Connection[%d] send OOB failed, %s", fd, strerror(errno));
  11.                 return -1;
  12.         }
  13.         return 0;
  14. }
复制代码
  1. /* Setting SO_TCP KEEPALIVE */
  2. //int keep_alive = 1;//设定KeepAlive
  3. //int keep_idle = 1;//开始首次KeepAlive探测前的TCP空闭时间
  4. //int keep_interval = 1;//两次KeepAlive探测间的时间间隔
  5. //int keep_count = 3;//判定断开前的KeepAlive探测次数
  6. void set_keepalive(int fd, int keep_alive, int keep_idle, int keep_interval, int keep_count)
  7. {
  8.         int opt = 1;
  9.         if(keep_alive)
  10.         {
  11.                 if(setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE,
  12.                                         (void*)&keep_alive, sizeof(keep_alive)) == -1)
  13.                 {
  14.                         fprintf(stderr, 
  15.                                 "setsockopt SOL_SOCKET::SO_KEEPALIVE failed, %s\n",strerror(errno));
  16.                 }
  17.                 if(setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE,
  18.                                         (void *)&keep_idle,sizeof(keep_idle)) == -1)
  19.                 {
  20.                         fprintf(stderr,
  21.                                 "setsockopt SOL_TCP::TCP_KEEPIDLE failed, %s\n", strerror(errno));
  22.                 }
  23.                 if(setsockopt(fd,SOL_TCP,TCP_KEEPINTVL,
  24.                                         (void *)&keep_interval, sizeof(keep_interval)) == -1)
  25.                 {
  26.                         fprintf(stderr,
  27.                                  "setsockopt SOL_tcp::TCP_KEEPINTVL failed, %s\n", strerror(errno));
  28.                 }
  29.                 if(setsockopt(fd,SOL_TCP,TCP_KEEPCNT,
  30.                                         (void *)&keep_count,sizeof(keep_count)) == -1)
  31.                 {
  32.                         fprintf(stderr, 
  33.                                 "setsockopt SOL_TCP::TCP_KEEPCNT failed, %s\n", strerror(errno));
  34.                 }
  35.         }
  36. }

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