TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層協(xié)議。
TCP協(xié)議不僅確保數(shù)據(jù)的完整性，還設(shè)計(jì)了一套完整的連接管理機(jī)制：
? 三次握手（建立連接）；
? 四次揮手（斷開連接）。
其中，TCP協(xié)議四次揮手是TCP連接斷開時(shí)的關(guān)鍵步驟，確保雙方都能正確釋放源，避免數(shù)據(jù)丟失或連接異常終止。
TCP是全雙工通信，意味著數(shù)據(jù)可以同時(shí)在兩個(gè)方向傳輸。因此，連接的斷開不僅需要客戶端通知服務(wù)器自己不再發(fā)送數(shù)據(jù)，還需要服務(wù)器通知客戶端自己也不再發(fā)送數(shù)據(jù)。這就導(dǎo)致了四次揮手的過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單的三次握手。
客戶端發(fā)送FIN（終止請(qǐng)求）：客戶端發(fā)送一個(gè)FIN（Finish）報(bào)文，表示自己不再發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)入FIN-WAIT-1狀態(tài)。此時(shí)，客戶端仍然可以接收數(shù)據(jù)，但不會(huì)再主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。
服務(wù)器回復(fù)ACK（確認(rèn)）：服務(wù)器收到FIN后，發(fā)送一個(gè)ACK（Acknowledgment）報(bào)文，確認(rèn)收到客戶端的終止請(qǐng)求，進(jìn)入CLOSE-WAIT狀態(tài)。此時(shí)，服務(wù)器仍然可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。
服務(wù)器發(fā)送FIN（終止請(qǐng)求）：服務(wù)器在完成數(shù)據(jù)傳輸后，發(fā)送FIN報(bào)文，表示自己也不再發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)入LAST-ACK狀態(tài)。
客戶端回復(fù)ACK（確認(rèn)）：客戶端收到服務(wù)器的FIN 后，發(fā)送ACK報(bào)文，確認(rèn)收到服務(wù)器的終止請(qǐng)求，進(jìn)入TIME-WAIT狀態(tài)。此時(shí)，客戶端會(huì)等待一段時(shí)間（通常是2MSL，即最大報(bào)文生存時(shí)間的兩倍），確保服務(wù)器收到ACK 后才徹底關(guān)閉連接。
? TIME-WAIT狀態(tài)的存在是為了確保最后一個(gè)ACK能夠被服務(wù)器正確接收，防止舊的TCP報(bào)文影響新的連接。通常，TIME-WAIT狀態(tài)會(huì)持續(xù)2MSL（最大報(bào)文生存時(shí)間），以確保所有可能的延遲數(shù)據(jù)包都被清除。
? TIME-WAIT還可以防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段影響新的連接。如果客戶端在發(fā)送完最后一個(gè)ACK后立即釋放連接，那么可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器的FIN報(bào)文丟失，進(jìn)而影響新的連接建立。
下圖為完整流程的展示
簡(jiǎn)單的來(lái)講，基于TCP穩(wěn)定的通信，在連接斷開時(shí)不僅要終止數(shù)據(jù)的發(fā)送，還要確保對(duì)方的數(shù)據(jù)已經(jīng)完全接收。同時(shí)tcp是全雙工通信，所以每個(gè)通道都需要單獨(dú)關(guān)閉，這導(dǎo)致請(qǐng)求回復(fù)的機(jī)制需要重復(fù)兩遍，也就是4次是這個(gè)確認(rèn)機(jī)制的最小步驟。
總的來(lái)說(shuō)，三次握手是建立可靠連接，而四次揮手則是為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?/strong>性。但是在實(shí)際的應(yīng)用中如高并發(fā)服務(wù)器環(huán)境中：
? TIME-WAIT狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致大量端口占用，影響服務(wù)器性能。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多系統(tǒng)會(huì)采用TCP連接復(fù)用或縮短TIME-WAIT時(shí)間 的方式來(lái)優(yōu)化連接釋放過(guò)程。
? 某些系統(tǒng)在socket選項(xiàng)中也提供了SO_REUSEADDR選項(xiàng)，允許新的連接在TIME-WAIT狀態(tài)下復(fù)用舊的端口，從而提高服務(wù)器的并發(fā)能力。
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