一、長連接基本概念

長連接（也稱為持久連接）是指在一個TCP連接上可以連續發送多個HTTP請求/響應，而不是每次通信都建立新的連接。這是HTTP/1.1的默認行為，通過Connection: keep-alive頭部實現。

二、工作原理

1. 傳統短連接流程

客戶端 -> 建立TCP連接 -> 發送HTTP請求 -> 接收響應 -> 關閉連接
（每次請求重復此過程）

2. 長連接工作流程

客戶端 -> 建立TCP連接 -> 發送請求1 -> 接收響應1 ->發送請求2 -> 接收響應2 ->...超時或主動關閉 -> 斷開連接

3. 關鍵技術點

• 保持TCP連接開放：完成首次請求后不立即關閉

• 復用通道：同一連接傳輸多個請求/響應

• 超時管理：無活動時自動斷開（通常服務器設置）

三、實現原理

1. HTTP頭部控制

Connection: keep-alive  # 要求保持連接
Keep-Alive: timeout=60 # 保持60秒

2. 服務端實現機制

• 維護連接池管理活躍連接

• 定時器檢測空閑連接

• 支持管道化(pipelining)時可并行處理請求

3. 客戶端實現機制

• 復用已有連接而非創建新連接

• 根據服務器Keep-Alive設置管理連接生命周期

• 實現連接池優化資源使用

四、與短連接對比

五、現代演進

1. HTTP/2多路復用：在單個連接上并行交錯多個請求/響應

2. WebSocket：全雙工持久連接，適用于實時應用

3. QUIC協議：基于UDP的改進型長連接，解決TCP隊頭阻塞

長連接通過減少TCP握手次數顯著提升了網絡效率，是現代網絡應用的基礎技術之一。