网络连接无法释放—— CLOSE_WAIT

关键字：TCP ，CLOSE_WAIT, Java, SocketChannel



问题描述：最 近性能测试碰到的一个问题。客户端使用NIO，服务器还是一般的Socket连接。当测试进行一段时间以后，发现服务器端的系统出现大量未释放的网络连 接。用netstat -na查看，连接状态为CLOSE_WAIT。这就奇怪了，为什么Socket已经关闭而连接依然未释放。



解决：Google了半天，发现关于CLOSE_WAIT的问题一般是C的，Java似乎碰到这个问题的不多（这有一篇不错的，也是解决CLOSE_WAIT的，但是好像没有根本解决，而是选择了一个折中的办法）。接着找，由于使用了NIO，所以怀疑可能是这方面的问题，结果找到了这篇。顺着帖子翻下去，其中有几个人说到了一个问题—— 一端的Socket调用close后，另一端的Socket没有调用close.于是查了一下代码，果然发现Server端在某些异常情况时，没有关闭Socket。改正后问题解决。

时间基本上花在Google上了，不过也学到不少东西。下面为一张TCP连接的状态转换图：








说明：虚线和实线分别对应服务器端(被连接端)和客户端端(主动连接端)。

结合上图使用netstat -na命令即可知道到当前的TCP连接状态。一般LISTEN、ESTABLISHED、TIME_WAIT是比较常见。



分析：

上面我碰到的这个问题主要因为TCP的结束流程未走完，造成连接未释放。现设客户端主动断开连接，流程如下



Client 消息 Server

close()
------ FIN ------->
FIN_WAIT1 CLOSE_WAIT
<----- ACK -------
FIN_WAIT2
close()
<------ FIN ------
TIME_WAIT LAST_ACK

------ ACK ------->
CLOSED
CLOSED



如上图所示，由于Server的Socket在客户端已经关闭时而没有调用关闭，造成服务器端的连接处在“挂起”状态，而客户端则处在等待应答的状态上。此问题的典型特征是：一端处于FIN_WAIT2 ，而另一端处于CLOSE_WAIT. 不过，根本问题还是程序写的不好，有待提高。