APP和服务器怎么维持心跳

‘壹’ Netty实现长连接的原理

主要逻辑 ：

使用netty实现长连接，主要靠心跳来维持服务器端及客户端连接。

主要的实现逻辑如下：

服务器端 ：（HeartBeatRespHandler）

1， 服务器在网络空闲操作一定时间后，服务端失败心跳计数器加1。

2， 如果收到客户端的ping心跳包，则清零失败心跳计数器，如果连续n次未收到客户端的ping心跳包，则关闭链路，释放资源，等待客户端重连。

客户端 ：（HeartBeatReqHandler）

1， 客户端网络空闲在一定时间内没有进行写操作时，则发送一个ping心跳包。

2， 如果服务器端未在发送下一个心跳包之前回复pong心跳应答包，则失败心跳计数器加1。

3， 如果客户端连续发送n（此处根据具体业务进行定义）次ping心跳包，服务器端均未回复pong心跳应答包，则客户端断开连接，间隔一定时间进行重连操作，直至连接服务器成功。

‘贰’ 如何实现android和服务器的长连接

转载 这种功能实际上就是数据同步，同时要考虑手机本身、电量、网络流量等等限制因素，所以通常在移动端上有一下两个解决方案:

1.一种是定时去server查询数据，通常是使用HTTP协议来访问web服务器，称Polling（轮询）；

2.还有一种是移动端和服务器建立长连接，使用XMPP长连接，称Push（推送）。

从耗费的电量、流量和数据延迟性各方面来说，Push有明显的优势。但是使用Push的缺点是：

对于客户端：实现和维护相对成本高，在移动无线网络下维护长连接，相对有一些技术上的开发难度。

对于服务器：如何实现多核并发，cpu作业调度，数量庞大的长连接并发维护等技术，仍存在开发难点。

在讲述Push方案的原理前，我们先了解一下移动无线网络的特点。

移动无线网络的特点：

因为 IP v4 的 IP 量有限，运营商分配给手机凳裤终端的 IP 是运营商内网的 IP，手机要连接 Internet，就需要通过运营商的网关做一个网络地址转换（Network Address Translation，NAT）。简单的说运营商的网关需要维护一个外网 IP、端口到内网 IP、端口的对应关系，以确保内网的手机可以跟 Internet 的服务器通讯

GGSN（Gateway GPRS

Support Node 网关GPRS支持结点）模块就实现了NAT功能。

因为大部分移动无线网络运营商都是为了减少网关的NAT映射表的负荷，所以如果发现链路中有一段时间没有数据通讯时，会删除其对应表，造成链路中断。（关于NAT的作用及其原理可以查看我的另一篇博文：关于使用UDP(TCP)跨局域网，NAT穿透的心得）

Push在Android平台上长连接的实现：

既然我们知道我们移动端要和Internet进行通信，必须通过运营商的网关，所以，为了不让NAT映射表失效，我们需要定时向Internet发送数据，因为只是为了不然NAT映射表失效，所以只需发送长度为0的数据即可。

这时候就要用到定时器，在android系统上，定时器通常有一下两种：

1.java.util.Timer

2.android.app.AlarmManager

分析：

Timer:可以按照计划或者时间周期来执行相关的任务。但是Timer需要用WakeLock来让CPU保持唤醒状态，才能保证任务的执行，这样子会消耗大量流量；当CPU处于休眠的时候，就不能唤醒执行任务，所以应用于移动端明显是不合适。

AlarmManager：AlarmManager类是属于android系统封装好来管理RTC模块的管理类。悔粗销这里就涉及到RTC模块，要更好地了解两者的区别，就要明白两者真正的区别。

RTC（Real- Time Clock）实时闹钟在一个嵌入式系统中，通常采用RTC

来提供可靠的系统时间，包括时分秒和年月日等;而且要求在系统处于关碧游机状态下它也能够正常工作（通常采用后备电池供电），它的外围也不需要太多的辅助电路，典型的就是只需要一个高精度的32.768KHz

晶体和电阻电容等。（如果对这方面感兴趣，可以自己查阅相关资料，这里就说个大概）

好了，回来正题。所以，AlarmManager又称全局定时闹钟。这意味着，当我用使用AlarmManager来定时执行任务，CPU可以正常地休眠，只有在执行任务是，才唤醒CPU，这个过程是很短时间的。

下面简单来说明其使用：

1.类似于Timer功能：

//获得闹钟管理器

AlarmManager

am = (AlarmManager)getSystemService(ALARM_SERVICE);

//设置任务执行计划

am.setRepeating(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME, firstTime, 5*1000,

sender);//从firstTime才开始执行，每隔5秒再执行

2.实现全局定时功能：

//获得闹钟管理器

AlarmManager

am = (AlarmManager)getSystemService(ALARM_SERVICE);

//设置任务执行计划

am.setRepeating(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, firstTime,

5*1000, sender);//从firstTime才开始执行，每隔5秒再执行

总结：在android客户端使用Push推送时，应该使用AlarmManager来实现心跳功能，使其真正实现长连接。

‘叁’ 心跳包实现思路

心跳包实现思路涉及客户端与服务器之间的在线检测机制，确保连接有效性。客户端与服务器建立连接后，服务端通过维护在线用户字典，以检测客户端状态。客户端定期向服务器发送心跳包，服务端接收后更新字典中对应客户端数据，以零值表示在线状态。若在规定时间内未收到心跳包，服务端将字典值累加，当累计达到预设阈值（如3），则判定客户端已断线。

心跳机制在游戏开发中尤为重要，用于确认连接状态，避免因网络波动或延迟导致的假断线情况。心跳包通常为自定义结构体，定时发送以证明客户端在线。

在TCP socket心跳机制中，心跳包可由客户端或服务器主动发送，但由客户端发送的机制相对经济，避免了服务器频繁处理心跳包带来的开销。客户端与服务器间的机制实现如下：

1）服务器需记录每个客户端的IP地址与计数器（count），使用映射数据结构（如字典）进行管理。服务端主线程利用select函数实现多路IO复用，监听新连接与接收数据包（心跳包），同时开启子线程监控心跳状态。

2）客户端仅需启动子线程，按照设定周期（例如3秒）向服务器发送心跳包。

以下为Linux环境下socket心跳包的基本实现示例：

‘肆’ 安卓怎样让app一直运行不掉线

安卓怎样让app一直运行不掉线？

要让安卓的app一直运行不掉线，可以采取以下措施：

1. 适当延长后台运行时间：在应用运行时，可以通过使用Android的AlarmManager来设置适当的延长后台运行时间，以防止应用被系统自动终止。

2. 采用前台服务：可以将应用设计为前台服务，在运行时将应用提升为系统的前台应用，这样可以使应用一直运行，并避免被系统自动回收。

3. 进行心跳检测：可以设置应用每隔一定时间进行心跳检测，以保持应用和服务器之间的连接。

4. 优化网络请求：在进行网络请求时，可以优化请求的处理方式和数据传输的方式，以减少网络负载，避免网络中断或掉线。

总之，要让安卓的app一直运行不掉线，需要根据具体情况采取相应的措施来保证应用的稳定运行。

‘伍’ 什么是TCP/IP通讯中的心跳包

心跳包就是在客户端和服务器间定时通知对方自己状态的一个自己定义的命令字，按照一定的时间间隔发送，类似于心跳，所以叫做心跳包。

心跳包在GPRS通信和CDMA通信的应用方面使用非常广泛。数据网关会定时清理没有数据的路由，心跳包通常设定在30-40秒之间。

所谓的心跳包就是客户端定时发送简单的信息给服务器端告诉它我还在而已。代码就是每隔几分钟发送一个固定信息给服务端，服务端收到后回复一个固定信息如果服务端几分钟内没有收到客户端信息则视客户端断开。

(5)APP和服务器怎么维持心跳扩展阅读：

心跳包作用：

在TCP的机制里面，本身是存在有心跳包的机制的，也就是TCP的选项。系统默认是设置的是2小时的心跳频率。但是它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。一般，如果只是用于保活还是可以的。

心跳包一般来说都是在逻辑层发送空的包来实现的。下一个定时器，在一定时间间隔下发送一个空包给客户端，然后客户端反馈一个同样的空包回来，服务器如果在一定时间内收不到客户端发送过来的反馈包，那就只有认定说掉线了。只需要send或者recv一下，如果结果为零，则为掉线。

但是，在长连接下，有可能很长一段时间都没有数据往来。理论上说，这个连接是一直保持连接的，但是实际情况中，如果中间节点出现什么故障是难以知道的。更要命的是，有的节点（防火墙）会自动把一定时间之内没有数据交互的连接给断掉。