tcp连接池工作原理(TCP三次握手的工作原理)

大多数协议是分层的，互联网协议也不例外。IP是基础，TCP建立在IP之上。今后，你见到的两个协议常指的是TCP／IP。TCP常用于处理大量的数据，也处理在传输过程中某处损坏了的数据。TCP将大的报文划分为多个分组，然后，每个分组塞入TCP“信封”，再依次塞入IP信封。TCP信封外包含着关于分组中字节数目的信息和在原始报文中该分组的位置信息。在信息接收结束时，TCP信封被从IP信封中取出，然后，原始数据重新组装。一旦电脑通过校验发现有分组被破坏，发送者就重新发送出差错的分组。

在了解连接池之前，我们需要对长、短链接建立初步认识。我们都知道，网络通信大部分都是基于TCP/IP协议，数据传输之前，双方通过“三次握手”建立连接，当数据传输完成之后，又通过“四次挥手”释放连接，以下是“三次握手”与“四次挥手”示意图：三次握手建立连接示意图：四次挥手释放连接示意图：长、短连接是相对通信时间而言的。长连接相对短连接而言，多了一个保持连接的过程，可以在一个连接上可以连续发送多个数据包，在连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发链路检测包。短连接的操作步骤是：建立连接——数据传输——关闭连接…建立连接——数据传输——关闭连接client向server发起连接请求，server接到请求，然后双方建立连接。client向server发送消息，server回应client，然后一次请求就完成了。这时候双方任意都可以发起close操作，不过一般都是client先发起close操作。上述可知，短连接一般只会在 client/server间传递一次请求操作。短连接的优点是：管理起来比较简单，存在的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段。长连接的操作步骤是：建立连接——数据传输…（保持连接）…数据传输——关闭连接client向server发起连接，server接受client连接，双方建立连接，client与server完成一次请求后，它们之间的连接并不会主动关闭，后续的读写操作会继续使用这个连接。TCP长连接保持的两种办法：自定义心跳消息头.，一般客户端主动发送到服务端，服务器接收后进行回应(也可以不回应)，以便能够侦测连接是否异常断开。通过设置TCP keepalive的属性，并设置发送底层心跳包的时间间隔。TCP keepalive是在底层定时发送心跳报文，服务器端接收到底层的心跳报文直接丢弃，不关心其内容。HTTP协议是无状态的，在HTTP/1.0中默认使用短连接，客户端和服务器每进行一次HTTP操作，浏览器就会重新建立一个HTTP会话。而从HTTP/1.1起，默认使用长连接，用以保持连接特性，使用长连接的HTTP协议，会在响应头加入这行代码：在使用长连接的情况下，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，客户端再次访问这个服务器时，会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。HTTP协议的长连接和短连接，实质上是TCP协议的长连接和短连接。基于TCP/IP协议，我们可以知道，频繁的连接创建和销毁都需要消耗资源，而连接池是将已经创建好的连接保存在池中，当有请求来时，直接使用已经创建好的连接进行访问，这样省略了创建连接和销毁连接的过程。这样性能上得到了提高。以数据库连接池为例，基本原理如下：连接池技术带来的好处：由于连接得到重用，避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上，另一方面也增进了系统运行环境的平稳性（减少内存碎片以及临时进程/线程的数量）。连接池在初始化过程中，往往已经创建了若干连接置于池中备用。此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了连接初始化和释放过程的时间开销，从而缩减了系统整体响应时间。在较为完备的连接池实现中，可根据预先的连接占用超时设定，强制收回被占用连接。从而避免了常规连接操作中可能出现的资源泄漏。以PHP开发为例，基于PHP-FPM机制实现的Web服务，并不容易实现连接池，而常驻内存的开发框架，例如workerman、swoole 则可以简单实现连接池功能。PHP-FPM机制下的连接池需要借助第三方Proxy实现，例如：

数据库连接是非常宝贵的系统资源，连接一次数据库，底层程序需要经过很多步骤，花费比较多的时间，如果每次要操作数据库的时候才开始建立数据库连接，用完之后再关闭连接，势必造成程序的效率问题。 连接池的基本原理是，先初始化一定的数据库连接对象，并且把这些连接保存在连接池中。当程序需要访问数据库的时候，从连接池中取出一个连接，数据库操作结束后，再把这个用完的连接重新放回连接池。 当然以上我说的是只是一个最简单的工作原理，连接池本身是比较复杂的，里面涉及到并发的控制，连接的提取，回收算法，连接不够时的相应等等。
package test; import java.sql.*;import java.util.*;public class DBConnpool{private int inUse = 0;private Vector connections = new Vector();private String poolname = "dbconnpool";private String dbid = "jdbc:mysql://localhost:3306/teasystem";private String drivername = "com.mysql.jdbc.Driver";private String username = "root";private String password = "123";private int maxconn = 5000;public DBConnpool(){}public void setdbid(String dbid){this.dbid = dbid;}public void setusername(String username){this.username = username;}public void setpassword(String password){this.password = password;}public void setmaxconn(int maxconn){this.maxconn = maxconn;}public String getdbid(){return dbid;}public String getusername(){return username;}public String getpassword(){return password;}public int getmaxconn(){return maxconn;}//将连接返还给连接池public synchronized void reConnection(Connection conn){Connection con = conn;connections.addElement(con);inUse--;}//从连接池获取一个连接public synchronized Connection getConnection(){Connection con = null;if(connections.size()>0){con = (Connection)connections.elementAt(0);connections.removeElementAt(0);try{if(con.isClosed()){con = getConnection();}}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}else if(maxconn == 0||inUse

以下非原创，仅供参考！ 下面以采用TCP/IP协议传送文件为例，说明TCP/IP的工作原理，其中应用层传输文件采用文件传输协议（FTP）。TCP/IP协议的工作流程如下：1.在源主机上，应用层将一串应用数据流传送给传输层。2.传输层将应用层的数据流截成分组，并加上TCP报头形成TCP段，送交网络层。3.在网络层给TCP段加上包括源、目的主机IP地址的IP报头，生成一个IP数据包，并将IP数据包送交链路层。4.链路层在其MAC帧的数据部分装上IP数据包，再加上源、目的主机的MAC地址和帧头，并根据其目的MAC地址，将MAC帧发往目的主机或IP路由器。5.在目的主机，链路层将MAC帧的帧头去掉，并将IP数据包送交网络层。6.网络层检查IP报头，如果报头中校验和与计算结果不一致，则丢弃该IP数据包；若校验和与计算结果一致，则去掉IP报头，将TCP段送交传输层。7.传输层检查顺序号，判断是否是正确的TCP分组，然后检查TCP报头数据。若正确，则向源主机发确认信息；若不正确或丢包，则向源主机要求重发信息。8.在目的主机，传输层去掉TCP报头，将排好顺序的分组组成应用数据流送给应用程序。这样目的主机接 收到的来自源主机的字节流，就像是直接接收来自源主机的字节流一样。

数据库连接是非常宝贵的系统资源，连接一次数据库，底层程序需要经过很多步骤，花费比较多的时间，如果每次要操作数据库的时候才开始建立数据库连接，用完之后再关闭连接，势必造成程序的效率问题。连接池的基本原理是，先初始化一定的数据库连接对象，并且把这些连接保存在连接池中。当程序需要访问数据库的时候，从连接池中取出一个连接，数据库操作结束后，再把这个用完的连接重新放回连接池。当然以上我说的是只是一个最简单的工作原理，连接池本身是比较复杂的，里面涉及到并发的控制，连接的提取，回收算法，连接不够时的相应等等。数据库连接池技术的思想非常简单，将数据库连接作为对象存储在一个Vector对象中，一旦数据库连接建立后，不同的数据库访问请求就可以共享这些连接，这样，通过复用这些已经建立的数据库连接，可以克服上述缺点，极大地节省系统资源和时间。