Java网络编程学习A轮_03_抓包分析TCP四次挥手

参考资料：
http://www.jellythink.com/archives/705

示例代码：
https://github.com/gordonklg/study，socket module

A. TCP 四次挥手

下图描述了 TCP 整个生命周期从建立连接到断开连接的逻辑：



下面的测试代码完美模拟了上图
gordon.study.socket.basic.wireshark.TcpLifecycle.java

public class TcpLifecycle {

    @SuppressWarnings("resource")
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
                    Socket socket = serverSocket.accept();
                    socket.getInputStream().read();
                    socket.close();
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }).start();

        Socket socket = new Socket();
        socket.connect(new InetSocketAddress(8888));
        Thread.sleep(3000);
        socket.getOutputStream().write('a');
        socket.close();
    }
}

WireShark 的截图如下，解释都是多余的。

B. Socket timeout

Java 中的 socket 超时只针对读操作。

gordon.study.socket.basic.wireshark.ClientSocketTimeout.java

public class ClientSocketTimeout {

    @SuppressWarnings("resource")
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
                    serverSocket.accept();
                    while (true) {
                        Thread.sleep(1000);
                    }
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }).start();

        try (Socket socket = new Socket()) {
            socket.connect(new InetSocketAddress(8888));
            socket.setSoTimeout(1000);
            socket.getInputStream().read();
        }
    }
}

由于第21行代码设置了 socket timeout，第22行代码中 read 方法最多阻塞1秒钟，如果无法从流中读取数据，则抛出 java.net.SocketTimeoutException。
抛出异常后，主线程退出，由于使用了 try-with-resource，退出前会关闭客户端 socket，但是服务端永远在睡大觉，不会关闭 socket，所以整个 TCP 连接并没有完全关闭。

从下边的 WireShark 截图可知，TCP四次挥手只走了一半（No.4 & No.5），服务端没有调用 close 方法，所以服务端处于 CLOSE_WAIT 状态，而客户端处于 FIN_WAIT_2 状态，下面的 CMD 截图可以证明。

而 120 秒后（WireShark截图 No.228），FIN_WAIT_2 状态的 55421 端口主动向 8888 端口发送 RST 重置请求，最终两个异常状态都消失了。这应该是操作系统层面做的。这部分没有搞明白，放到B轮再研究。