如何在Go中查询TCP连接状态？

Question

如何在Go中查询TCP连接状态？

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在TCP连接的客户端，我试图尽可能地重用已建立的连接，以避免每次需要连接时都拨号的开销。从根本上讲，这是连接池，尽管技术上，我的池大小恰好为1。

我遇到的问题是，如果连接闲置时间过长，另一端会断开连接。我尝试使用以下内容来保持连接活动状态：

err = conn.(*net.TCPConn).SetKeepAlive(true)
if err != nil {
    fmt.Println(err)
    return
}
err = conn.(*net.TCPConn).SetKeepAlivePeriod(30*time.Second)
if err != nil {
    fmt.Println(err)
    return
}

但这并没有起到帮助的作用。事实上，它会导致我的连接更快关闭。我相当确定这是因为（在Mac上），这意味着在30秒后开始探测连接健康状况，然后每隔30秒进行8次探测。服务器端不支持keepalive，因此在4分30秒后，客户端会断开连接。

也许我无法永久保持空闲连接处于活动状态，如果有一种方法可以至少检测连接是否已关闭，那就完全没问题了，这样我就可以顺利地用新连接替换它。可惜的是，即使阅读了所有文档并在博客圈中寻找帮助，我也找不到任何一种方法在go中查询TCP连接的状态。

必须有一种方法。有人知道如何实现吗？非常感谢提供帮助的人！

编辑：

理想情况下，我希望学习如何使用纯go处理这个问题--而不使用第三方库来完成。当然，如果有一些库可以做到这一点，我也不介意被指向它们，以便我可以看看它们是如何做到的。

- Kent Rancourt

也许我需要继续向连接写入数据，然后捕获并分析错误，以确定是否建议重新拨号和再次写入数据？ - undefined

你通过从中读取数据而不是写入数据来检测关闭的TCP连接。这在任何语言中都是一样的，因为这是底层的Berkeley sockets API的工作原理。 - undefined

2个回答

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按照设计，'TCP连接状态'并不存在。只有当你发送数据时才会发生某些事情。在任何层次上，从硅到应用程序，都没有TCP API会告诉你TCP连接的当前状态。你必须尝试使用它。
如果你正在发送keepalive探测包，服务器没有任何选择，只能适当地做出响应。服务器甚至不知道它们是keepalive探测包，它们只是重复的ACK。支持keepalive仅意味着支持发送keepalive探测包。

- user207421

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@KentRancourt：你可以从内核获取那些信息。在Linux上，netstat解析/proc/net/tcp[6]。但是在你的程序中这并没有什么用，因为状态可能会在你尝试使用套接字时发生变化。如果你想查看是否有数据或套接字是否已关闭，你需要使用recv函数；如果你想查看网络是否有响应，你需要使用send函数；如果你不希望这些操作占用不确定的时间，你可以使用超时机制。 - undefined

澄清一下...我可以拨号、拔掉以太网线，仍然能够发送而没有错误。显然，消息无法传递，但我却没有收到任何错误提示。 - undefined

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@KentRancourt 请记住，连接状态是短暂的。您可以查询连接状态，在纳秒后当您想在连接上发送消息时，连接可能已经断开。有很多情况下连接会断开，但是您的应用程序（或操作系统的TCP堆栈）直到您发送消息并等待TCP因为缺少来自另一端的ACK而超时才会知道这个事实。在断开的连接上发送消息并且在稍后没有收到错误（直到稍后）是正常的。错误会在稍后显现出来。 - undefined

1

@KentRancourt 发送TCP数据不是同步完成的。你将数据缓冲区交给TCP堆栈处理。返回的计数告诉你有多少字节被复制到该缓冲区中。然后TCP堆栈会异步地尝试传递数据。例如，如果你拔掉网络电缆，显然无法传递数据。但是TCP将尝试一段时间，直到其定时器过期。如果你重新插入电缆，TCP可能能够成功传递数据。这意味着即使另一端刚被摧毁，send()也可能会成功，因为TCP会努力一段时间来传递你交给TCP的数据。 - undefined

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@KentRancourt ESTABLISHED, CLOSE_WAIT等是端口状态，而不是连接状态，它们是通过内核或SNMP进行查找的。例如，CLOSE_WAIT中的本地端口在另一端将处于FIN_WAIT_1状态 => 不是连接状态。重新发送，一旦您有足够的待发送数据未被确认，由于电缆断开而导致TCP尝试发送的时间已经超时，那么您将收到连接重置。 - undefined

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可以查看英文原文，
原文链接

- JimB · Accepted Answer

socket api无法访问连接状态。你可以从内核中以各种方式查询当前状态（例如在Linux上使用/proc/net/tcp[6]），但这并不能保证进一步的发送将成功。

我有一个小疑问。我的客户端只发送数据。除了确认数据包之外，服务器不会发送任何内容。读取似乎不是确定连接状态的合适方法，因为没有可读内容。

socket API 的定义使得通过读取返回 0 字节来检测关闭连接。这就是它的工作方式。在 Go 中，这被转换为 Read 返回 io.EOF。这通常是检测断开连接的最快方法。

那么我只需要发送并处理出现的错误吗？如果是这样，那就有问题了，因为我观察到当尝试在断开的管道上发送时，通常根本没有收到任何错误——这似乎完全错误

如果仔细观察 TCP 的工作原理，这是预期的行为。如果远程端关闭了连接，则第一次发送将触发服务器发送 RST，完全关闭本地连接。你需要从连接中读取以检测关闭，或者如果再次尝试发送，你将收到错误（假设等待足够长的时间使数据包进行往返传输），例如 Linux 上的 "broken pipe"。

澄清一下...我可以拨号，拔掉以太网电缆，仍然能发送而没有错误。显然，消息无法传递，但我没有收到任何错误

如果连接实际上已经断开，或者服务器完全不响应，则你正在向无处发送数据包。TCP 栈无法区分真正缓慢、数据包丢失、拥塞还是断开的连接。系统需要等待重传超时，并在失败之前尝试多次重传数据包。仅重试的标准配置就可能需要花费 13 到 30 分钟才能触发错误。

在代码中，你可以：

打开 keepalive。这将更快地通知你连接已断开，因为空闲连接始终在被测试。
从 socket 中读取。要么有一个并发的 Read 在进行中，要么使用 select/poll/epoll 先检查是否有内容可读（Go 通常使用第一个）
为所有操作设置超时（Go 中称为 deadline）。

如果你不期望从连接中接收任何数据，在 Go 中检查关闭的连接非常容易；只需调度一个 goroutine 来从连接中读取，直到出现错误。

notify := make(chan error)

go func() {
    buf := make([]byte, 1024)
    for {
        n, err := conn.Read(buf)
        if err != nil {
            notify <- err
            return
        }
        if n > 0 {
            fmt.Println("unexpected data: %s", buf[:n])
        }
    }
}()