TCP 三次握手与四次挥手

1. 一句话总结

三次握手确认双方收发能力并同步初始序列号，四次挥手让双方分别关闭发送方向。

2. 通俗解释

建立连接像双方确认我能发、你能收、你也能发、我也能收。关闭连接像两个人分别说我说完了，但对方可能还有话要说，所以常要四步。

3. 核心概念

• SYN：建立连接请求标志。
• ACK：确认标志。
• seq：序列号，标识字节流位置。
• 三次握手：SYN → SYN+ACK → ACK。
• 四次挥手：FIN → ACK → FIN → ACK。
• TIME_WAIT：主动关闭方等待 2MSL。
• CLOSE_WAIT：被动方收到 FIN 但应用未关闭。

4. 底层原理

• 三次握手确认双方发送和接收能力。
• 两次握手无法防止历史连接请求造成误连接。
• TCP 全双工，两个方向要分别关闭。
• TIME_WAIT 保证最后 ACK 可重传，并让旧报文过期。
• 大量 CLOSE_WAIT 通常说明应用没有正确 close。

5. 面试标准回答

TCP 三次握手用于建立可靠连接。客户端发送 SYN 和初始序列号，服务端回复 SYN+ACK 并带上自己的初始序列号，客户端再回复 ACK。这样双方确认彼此发送和接收能力，并同步序列号。断开连接时，因为 TCP 是全双工，两个方向要分别关闭，所以通常需要四次挥手：主动方 FIN，被动方 ACK；被动方数据发完后 FIN，主动方 ACK。主动关闭方进入 TIME_WAIT 等待 2MSL，确保最后 ACK 能重传并让旧报文过期。

6. 高频追问

追问 1：TCP 三次握手与四次挥手面试第一句话怎么答？

先给结论：SYN：建立连接请求标志。 再补充它解决的问题和使用场景，避免一上来背长定义。

追问 2：它为什么需要底层机制支撑？

三次握手确认双方发送和接收能力。 面试官追问时要把“现象”落到“机制”和“代价”。

追问 3：常见误区是什么？

不要把平均情况说成绝对结论，也不要忽略边界条件、退化情况和工程成本。

追问 4：如果继续追问怎么展开？

可以沿着“定义 → 原理 → 对比 → 场景 → 缺点 → 优化”展开，重点说清：两次握手无法防止历史连接请求造成误连接。

追问 5：实际开发中怎么体现？

SYN Flood 会耗尽半连接队列，需要防护。 这类联系能把基础知识从“背概念”变成“解释工程选择”。

追问 6：回答时怎么收尾？

最后用一句话总结适用条件和代价，说明什么时候该用、什么时候不该用。

7. 易混淆点

8. 实际开发联系

• SYN Flood 会耗尽半连接队列，需要防护。
• HTTP 长连接可减少频繁握手成本。
• 大量 CLOSE_WAIT 要检查应用是否正确关闭连接。

9. 背诵速记

三次握手：SYN、SYN+ACK、ACK，确认双方收发能力并同步 seq。四次挥手是因为 TCP 全双工。TIME_WAIT 在主动关闭方，CLOSE_WAIT 多通常是应用未正确关闭。