前言

本文的核心在於 看問題的角度和圖例 ；閱讀前提是瞭解TCP連接的大致過程，通過本文可以更加深入的瞭解連接建立的細節；本文同時是兩個TCP常見面試題的答案： (1) 描述TCP連接建立和斷開的過程； (2) TCP連接中accept系統調用發生在哪一步；

信息傳遞角度

從信息傳遞角度看，信息傳遞的標識是SYN，標識了開始建立連接並互換信息，交換的信息有：

1. client的ip和port，也就是通知服務端鏈接人的地址；
2. 雙方互換了開始計數的sequence number，也就是ISN；
3. 雙方協商了MSS；
4. 雙方溝通了window size；

狀態流轉角度

從連接的建立和結束過程的狀態流轉來看，連接的正常狀態如下圖；信息交換之後，兩端的聯繫狀態會發生變化；打個比方，人和人之間瞭解了彼此的情況溝通交流之後，關係的狀態也會發生變化。

系統調用角度

最後看一下什麼操作導致了信息的傳遞和狀態的變化，有些是用戶進程通過system call觸發的（綠色表示），有些是kernel按rfc對於tcp的規定實現的。

這裡涉及的系統調用包括：socket，listen，bind，accept，connect，close；

accept拓展詳解

這張圖中accept畫在了server establish的後面，這裡具體展開解釋一下accept方法。給accept過多關注有兩個原因：這個操作容易產生誤解，筆者第一次看tcp server的過程中以為accept是連接建立的一部分，畢竟大部分講tcp server的例子裡accept會block住直到返回一個已經建好的連接；第二個原因是accept在面試中常常被問到。

這裡先看一下linux manual裡accept的api定義：

   #include              #include    int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

1. accpet用於需要建立連接的socket。 也就是UDP這種server並不需要accept，TCP這種需要連接的傳輸協議才需要調用accept函數。
2. accept的作用是1-從監聽socket的隊列中取得第一個2-等待處理的連接pending connection，並3-創建一個新的已經處於連接狀態的socket 並返回這個socket的fd。這句話中包含了3個關鍵信息，其中3信息中有2個socket和一個連接：第一個socket是accept需要知道listening socket是哪個，要從這個監聽socket的連接隊列中拿到這個等待處理的連接；第二個是拿到連接之後，accept直接創建一個connected socket與之對應；從這裡可以看到connection本身已經存在於queue中，
   accept的作用實際是從queue中拿出一個連接而已，這個就解釋了accept實際是發生在三次握手之後。實際一個listening socket有兩個隊列，一個隊列處理正在握手過程中的connection，另一個隊列處連接建立完成的connection，accept取得的是握手已經完成並等待用戶進程處理的連接；
3. accept是否阻塞可以通過listening socket的選項控制：大部分例子裡accept會阻塞caller進程直至返回一個connected socket，但是這個是可以控制的，這裡就涉及“socket options”，當socket被設置為nonblocking時如果沒有連接可以拿accept不會一直blocking，會直接返回error；

昇華一下

連接的建立有（1）動作，動作使得（2）信息的交換，信息的交換使得（3）狀態發生改變。這裡”動作-信息-狀態“也可以看作一種結構性分析的方法，這個方法可以來幫忙設計各種場景下的狀態機：什麼核心操作，核心信息變化，應該是一種狀態。

希望這三個角度能加深您對TCP的認識哦：）

作者：二喵鏈接：https://juejin.im/post/5e313ac951882536a628017b來源：掘金著作權歸作者所有。商業轉載請聯繫作者獲得授權，非商業轉載請註明出處。

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