继续深入理解HTTP keepalive

最近心里有几个疑问想要解决： 
1. keepalive 是否开启服务端控制还是客户端控制？ 
2. keepalive的时间是由服务端控制还是客户端控制？ 
3. keepalive时间一到，是由客户端主动关闭还是服务端主动关闭？ 
4. 如果客户端不是httpclient，使用telnet连接服务端？

下面带着上述问题，模拟相关场景进行抓包实验，先展示一张图，便于后续的分析： 

场景一

1. httpclient连续两次请求，间隔10秒，服务端设置keealive时间为5秒
2. client代码： 
   
   closeableHttpClient.execute(httpGet); 
Thread.sleep(10000); 
closeableHttpClient.execute(httpGet); 
Thread.sleep(10000); 
3. 服务端设置keepalive： 
   ((AbstractProtocol) connector.getProtocolHandler()) 
.setKeepAliveTimeout(5000);
4. 使用wireshark抓包 
   
   从图中可以看到：第一次请求的端口是64360，并且在5秒之后，由服务端主动发送fin包关闭连接。而第二次请求显然已经不能复用连接了，使用的新的端口64361重新连接服务器，后续的行为基本和第一次请求一样。 
   
   请求中带有keepalive头，HTTP1.1之后默认都是开启keepalive，即使是不带keepalive参数。后面将通过close头关闭keepalive看看效果。
5. 查看本地的端口状态 
   
   可以看到服务端8080端口进入了FIN_WAIT_2状态，参照文中刚开始的第一张图，这显然是主动关闭方才会有的状态，同样64360进入了CLOSE_WAIT状态，说明client端是被动关闭的。 
   这里比较奇怪的是，没能看到服务端进入TIME_WAIT状态(可能是环境问题，即使是客户端主动关闭也没看到)。

场景二

1. 改造场景一，httpclient请求头加上Connection: Close，请求时间间隔改为1秒 – httpGet.addHeader("Connection", "Close");
2. wireshark抓包 
   
   可以看到，主动关闭方还是服务器端，并且立刻关闭，并没有等待keepalive时间到达。

场景三

1. httpclient默认keealive，服务端响应头加上Connection: Close – response.setHeader("Connection", "Close");
2. wireshark抓包 
   
   从图中看出，主动关闭方是客户端。如果客户端不是httpclient，是telnet，客户端会主动关闭？后面实验一下。 
   如果客户端和服务端都加上Connection: Close，那么主动关闭方是客户端（已经抓包查看过）。

场景四

1. 跟场景四一样，client有httpclient改成telnet，服务端返回Connection: Close 以及keepalive时间为 5秒。
2. telnet客户端 
   
3. wireshark抓包 
   
   从图中可以看出，虽然服务端返回Connection: Close ，但是telnet客户端并不理会，而是等到服务端keepalive时间到了（5秒），才由服务端关闭。 
   服务端keepalive改成30秒，同样是30秒后由服务端主动关闭。

场景五

1. 客户端设置keepalive的时间，设置为3秒，比服务端小（5秒）。– httpGet.addHeader("Keep-alive", "3000");
2. wireshark 抓包 
   
   服务端5秒后主动关闭，而不是期望的客户端主动关闭。估计客户端主动关闭只有在浏览器端才能实现，或者需要合适的参数和客户端实现。

答疑

基于文中开头的疑问做一个解答

1. keepalive 是否开启服务端控制还是客户端控制？ 
   • keepalive可以由双方共同控制，需要双方都开启才能生效，HTTP1.1客户端默认开启，客户端想关闭可以通过设置Connection: Close，服务端同样想关闭可以设置Connection: Close。双方哪方先收到Connection: Close 则由收到方关闭（前提是双方的实现都支持，比如telnet就不支持）
2. keepalive的时间是由服务端控制还是客户端控制？ 
   • 时间主要还是由服务端控制，时间一到由服务端主动关闭，当然客户端如果有实现设置一定时间后，由客户端主动关闭也可以。一般的httpclient库都有提供相应的配置，设置关闭长期不使用的连接，如connectionManager.closeIdleConnections(readTimeout * 2, TimeUnit.MILLISECONDS); 
     https://my.oschina.net/greki/blog/83350
3. keepalive时间一到，是由客户端主动关闭还是服务端主动关闭？ 
   • 根据上述的分析，哪方的时间短，由哪一方来关闭，除非双方的实现有更明确的协议
4. 如果客户端不是httpclient，使用telnet连接服务端？ 
   • telnet客户端除了连接时进行三次握手，用来发送数据接收数据，基本无其他实现逻辑。即接收到服务器的响应之后，不会有相关HTTP协议的处理。