软件测试面试真题 | TCP为什么要进行三次握手和四次挥手呢？

TCP为什么要进行三次握手和四次挥手呢？

在这个三次握手的过程中对应的消息内容是怎样进行传递的呢？

在四次挥手的过程中，是怎样告知对方断开连接的呢？

三次握手

在说对应概念之前，我们先来了解一个场景：

无论是工作还是没有工作的小伙伴，肯定都见过或经历过表白事件。那如果想要进行一次表白或者求婚，我们需要怎么做？

无论是表白、求婚都需要有对应的人，当然不只能有这个人，还需要和这个人建立一个连接。

不能说你自己把自己关在屋子里面自言自语的说，你能嫁给我吗？对方都没有听到你说的话，怎么会做出反应呢？

所以，最好是两个人面对面，才可以让对方听到到自己要说的话。约出来，面对面，就开始进行表白：

当然这种关系都是双方是能面对面找到对方的，即都是保持双方畅通的。

对应为TCP协议的三次握手如下图：

（1）第一次握手
Client请求与Server端建立连接。

这里只是尝试的请求建立连接，A到B的连接是否建立成功不知道

（2）第二次握手
Server在收到 Client 的请求后，响应ACK 报文 并分配资源。

这里B给A的ACK报文就表示Server同意 Client 跟它建立连接。

SYN表示Server也想尝试 Client 建立连接，此时Server到 Client 的连接是否建立还不确定。

（3）第三次握手
Client给Server发送ACK响应。在Server收到 Client的响应之后，此时双方的连接正式建立。

四次挥手

在说对应挥手概念之前，我们先来了解一个场景：

还是和上面场景有关，结婚了然后在一起共同生活了一段时间后，发现双方不合适，需要离婚，要离开对方，就是挥手告别。那这个时候要经历的场景是什么呢？

对应为TCP协议的四次挥手如下图：

（1）第一次挥手
客户端发送FIN给服务端，尝试请求断开单方的连接。

此时单方连接断开与否还不能确定，要等服务端确认，因此此时的客户端处于FIN_WAIT1状态。

（2）第二次挥手
服务端收到断开请求后，服务端向客户端发送ACK回应，表示能断开了。

此时只是客户端到服务端连接断开，处于半断开状态。

服务端状态为：CLOSE_WAIT

(3)第三次挥手
服务端给客户端发送FIN请求，此时服务端处于最后一次确认状态（LAST_ACK状态）。

此时还是没有断开连接，还得等待客户端回应。

（4）第四次挥手
客户端给服务端发送ACK回应。服务端收到之后，此时连接真正断开。

疑问点

1. 为什么不是两次握手？为什么要三次？

因为真正连接的建立是要双方都建立到对方的连接。

如果只有两次握手，只能保证A到B的连接建立，但是B到A连接还未确认，所以第三次握手的主要作用就是A给B发送数据，如果没有第三次握手，A就不会发送数据，此时B的状态一直为等待，造成的现象就是浪费资源。

2. 为什么要进行四次挥手？为什么三次不行？

因为在挥手过程中会传递相关数据。其中，ACK报文是用来的应答的，SYN报文是用来同步的。

在B收到A的FIN请求后，不会立即关闭SOCKET，会先发送一个ACK作为回应。所以A需要等B的数据发送完成之后，B会再给A发送一个FIN请求告诉A已经结束了，此时B发送给A的两次请求不能合并，所以必须是四次挥手。