文章首发于 http://wsinbol.github.io/2020/10/14/workerman环境下长连接的心跳机制与断线重连/

引言

心跳与重连

心跳一般是指某端(绝大多数情况下是客户端)每隔一定时间向对端发送自定义指令，以判断双方是否存活，因其按照一定间隔发送，类似于心跳，故被称为心跳指令。

如此看来，心跳就是用来维护客户端与服务端双方都可用的检测工具。当检测到有一方不可用时，就应触发“重连”机制，以保证下次通讯的正常交流。

重连，顾名思义，即重新连接，常见于客户端重新发起，笔者尚未见到有服务端发起重连的例子。。。（书看少了还是真的没有？？？）

“心跳”与“重连”是相辅相成的。在密集型通讯系统中，双方频繁发布消息，此时的“心跳”就是没有意义的，甚至会成为一种累赘，“重连”也就更无从提起了！但是当客户端越来越多，服务端对于发送消息都难以为继时，就不得不释放一些资源，“踢那些懒惰的家伙下线”！当下线的客户端再次发送消息时，就要提供用户无感知的重连，保证用户体验。充分权衡好“心跳”与“重连”，才能以最小的服务资源发挥最大的能量，这样才能做出一个完美的及时通讯系统。

workerman

workerman是一个高性能的PHP socket 服务器框架，workerman基于PHP多进程以及libevent事件轮询库，PHP开发者只要实现一两个接口，便可以开发出自己的网络应用，例如Rpc服务、聊天室服务器、手机游戏服务器等。

下面，结合workerman环境描述“心跳”与“重连”的几种方案！

方案

啥都不动版

• 服务端配置

注释有关心跳检测的代码，不开启心跳检测的相关配置，workerman默认即是该状态。

// 心跳间隔
// $gateway->pingInterval = 10;
// 可容忍心跳限制次数
// $gateway->pingNotResponseLimit = 2;
// 心跳数据
// $gateway->pingData = '{"type":"ping"}';
// $gateway->pingData = '';

• 客户端配置

客户端不需要定时发送ping，客户端和服务端在相当长的一段时间内维持长链接的状态。（具体时间多长可能是浮动的，至少我看了一个上午它还没有断线。。。下午一觉醒来断了，不知是不是电脑息屏原因所致。Whatever,那不重要，反正不推荐使用这种方式！）

当客户端主动关闭该页面时，服务端能立刻感知该客户端下线，触发onclose事件！

不断发ping版

不断发ping包括两种形式：一种是客户端定时发送ping,一种是服务端主动发送ping。

客户端定时发ping

• 服务端配置

// 心跳间隔
$gateway->pingInterval = 55;
// 可容忍心跳限制次数
$gateway->pingNotResponseLimit = 1;
// 心跳数据
$gateway->pingData = '';

以上配置含义是客户端连接 pingInterval*pingNotResponseLimit=55 秒内没有任何请求则服务端认为对应客户端已经掉线，服务端关闭连接并触发onClose回调。

• 客户端描述

setTimeInterval(function(){
    ws.send('ping');
},3000);

服务端主动发ping

• 服务端配置

$gateway = new Gateway("Websocket://0.0.0.0:8585");

$gateway->pingInterval = 55;

$gateway->pingNotResponseLimit = 0;

// 服务端定时向客户端发送的数据
$gateway->pingData = '{"type":"ping"}';

以上服务端会定时55秒给客户端发心跳数据{“type”:”ping”}，而客户端不需要定时向服务端发送心跳数据。

其中pingNotResponseLimit = 0，代表服务端允许客户端不发送心跳，服务端不会因为客户端长时间没发送数据而断开连接。
如果pingNotResponseLimit = 1，则代表客户端必须定时发送心跳给服务端，否则pingNotResponseLimit*pingInterval=55秒内没有任何数据发来则关闭对应连接，并触发onClose。

• 客户端描述

什么都不需要做！

断线重连版

该版的前提是服务端已经设置了客户端要在规定时间内发送ping包过来，如果在规定时间内未接收到客户端发送的ping，则服务端会主动将客户端踢下线，触发onclose事件。与此同时，客户端监听到close状态，则会触发断线重连机制。

• setTimeout 定时触发形式(代码节选)

var tt = '';
var lockReconnect = false;//避免重复连接
function reconnect(url) {
    if(lockReconnect) {
    return;
    };
    lockReconnect = true;
    //没连接上会一直重连，设置延迟避免请求过多
    tt && clearTimeout(tt);
    tt = setTimeout(function () {
    createWebSocket(url);
    lockReconnect = false;
    }, 4000);
}

• 借助工具断线重连

详细了解见 https://github.com/joewalnes/reconnecting-websocket

使用方法非常简单，引入ReconnectingWebSocket相关文件，将

var ws = new WebSocket('ws://....');

替换为：

var ws = new ReconnectingWebSocket('ws://....'); 即可实现断线重连！

支持的功能很多，但了解不多，不予置评！

理想主义版

先来说“心跳”，理想中的心跳是一个浮动的状态。当消息交互频繁时，心跳处于停滞状态，此时发送心跳还占用资源，故没必要。当一段时间内双方没有往来消息时，启动心跳机制，并且两次心跳之间的间隔程逐渐递增状态，同时要有一个阈值来约束，此后维持在阈值水平发包即可。

再看下“重连”，当确实因为不可抗拒的因素导致双方断开后，可根据是否有新的消息或者自身的消息发起建立重连机制，而不是断线后立即发起重连，毕竟重连后相当一段时间内无消息交互再被踢下线也是一种浪费。

一点拙见，欢迎讨论！

参考资料

1. 为什么说基于TCP的移动端IM仍然需要心跳保活？
2. 正确理解IM长连接的心跳及重连机制，并动手实现（有完整IM源码）