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移动端 socket 问题

APP 端会使用三种类型 socket：

  • UDP socket
  • TCP client socket
  • TCP listen socket

但是由于系统原因，这三种 socket 在 APP 前后台状态切换时会受到影响（❗：当APP在界面上无法看到时即为后台，包括Android上传文件时打开文件选择界面，手机锁屏时；当APP在界面上能够看到时为前台）。

下面是对三种 socket 在不同手机环境下受到的影响的测试说明文档。

测试方案

以下问题均需要在 release 版本下才能复现，debug 模式下不存在问题！

UDP 测试：APP 向 服务端定时发送数据包，UDP server 回复收到的数据；

TCP Client 测试：APP 向服务端端建立 TCP 连接后，定时发送数据包，TCP server 回复收到的数据；

TCP Serer 测试：在 APP 端建立 TCP server，服务端向手机端发起 TCP 连接，并定时发送数据，TCP server回复收到的数据。

测试结果

当前能够稳定复现的主要是华为手机和 iOS 手机。其他手机的后台任务管理没有这两个严格，暂未进行测试。

socket\手机品牌 华为 iOS
UDP 系统抛错destination address required 系统抛错broken pipe
服务端 无错误信息 无错误信息
TCP client 系统抛错 software caused connection abort 系统抛错broken pipe
服务端 系统抛错connection reset by peer 系统抛错EOF
TCP server 无错误信息 无错误信息
服务端 系统抛错connection reset by peer；重新建立连接时无响应 系统抛错 EOF；重新建立连接时系统抛错connection refused

华为

UDP

现象：当 APP 从后台恢复前台后，APP 端发送会抛错 write: destination address required。服务端无错误信息。

APP 端：

// 正常输出
07-04 14:32:44.018 16617 16659 I GoLog   : hello
07-04 14:32:48.756 17961 17999 I GoLog   : hello
07-04 14:32:53.765 17961 17999 I GoLog   : hello
07-04 14:32:58.638 18044 18078 I GoLog   : hello
// APP 从后台恢复到前台
07-04 14:33:03.678 18044 18070 I GoLog   : udp write err:  write udp 10.0.0.159:33322->10.0.1.238:15000: write: destination address required

TCP client

测试方法：

现象：当 APP 从前台进入后台后，华为手机系统会立即向已经建立的 socket 连接发出 RST 包，服务端 socket 会抛出 read: connection reset by peer 错误。

当 APP 从后台恢复前台后，APP 端发送会抛错 write: software caused connection abort，当尝试重新 bind 相同端口 tcp socket 时，会抛出 bind: address already in use (💡：未设置SO_REUSEADDR 和 SO_REUSEPORT，设置之后可重新 bind)。

服务端：

// 正常输出
2024/07/04 14:52:51 recv new connection from 10.0.0.159:33322
2024/07/04 14:52:51 read 'hello' from 10.0.0.159:33322
2024/07/04 14:53:03 read 'hello' from 10.0.0.159:33322
2024/07/04 14:53:08 read 'hello' from 10.0.0.159:33322
// APP 进入后台
2024/07/04 14:53:10 conn 10.0.0.159:33322 read error: read tcp 10.0.1.238:15100->10.0.0.159:33322: read: connection reset by peer

img

APP 端：

// 正常输出
07-04 14:52:51.624 20975 21069 I GoLog   : hello
07-04 14:53:03.266 21302 21338 I GoLog   : hello
07-04 14:53:08.272 21302 21338 I GoLog   : hello
// APP 从后台恢复到前台
07-04 14:53:13.310 21302 21333 I GoLog   : tcp write err:  write tcp 10.0.0.159:33322->10.0.1.238:15100: write: software caused connection abort
// 重新 bind 抛错
07-04 14:53:13.310 21302 21333 I GoLog   : panic: dial tcp :33322->10.0.1.238:15100: bind: address already in use

TCP server

测试方法：

现象：

当 APP 从前台进入后台后，华为手机系统会向所有已经建立连接的 TCP 连接发送 RST 报文，导致服务端写数据时抛错 write: connection reset by peer 。

并且当 APP 恢复前台时，服务端继续向 APP 端 TCP Server 发起连接建立请求时，APP 端无回复包。查看手机端日志，发现手机端无错误信息输出。

服务端：

// 正常输出
hello
hello
// APP 从前台进入后台
2024/07/04 07:21:14 conn 10.0.1.238:52980 write err: write tcp 10.0.1.238:52980->10.0.0.159:33322: write: connection reset by peer
2024/07/04 07:21:14 conn 10.0.1.238:42090 write err: write tcp 10.0.1.238:42090->10.0.0.159:33322: write: connection reset by peer
// 服务端重新 connect 手机端 TCP server
2024/07/04 07:23:24 dial 10.0.0.159:33322 err: dial tcp 10.0.0.159:33322: connect: connection timed out
panic: dial tcp 10.0.0.159:33322: connect: connection timed out

img

APP 端：

07-04 15:21:08.573 26359 26396 I GoLog   : recv new connection from 10.0.1.238:34566
07-04 15:21:08.573 26359 26396 I GoLog   : read 'hello' from 10.0.1.238:34566
07-04 15:21:08.624 26359 26396 I GoLog   : read 'hello' from 10.0.1.238:36210

iOS

iOS 开发手册中写了对以下问题进行了解释：https://developer.APPle.com/library/archive/technotes/tn2277/_index.html

UDP

现象：

当 APP 从后台恢复到前台后，udp socket 会抛出 write: broken pipe错误。此时重新 bind 相同端口的 udp socket 会抛出 bind: address already in use 错误 (💡：未设置SO_REUSEADDR 和 SO_REUSEPORT，设置之后可重新 bind)。

iOS APP 端：

// 正常输出
hello
hello
// APP 恢复前台
2024/07/04 10:38:01 udp write err:  write udp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:15000: write: broken pipe
2024-07-04 18:38:01.029327+0800 anet[1088:374879] [os_log] 2024/07/04 10:38:01 udp write err:  write udp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:15000: write: broken pipe
// 重新创建 socket，bind 相同端口
panic: dial udp :33322->10.0.1.238:15000: bind: address already in use

TCP Client

现象：当 APP 进入后台被挂起后，iOS 系统会给服务端 TCP server 发送 FIN 包，让服务端已经建立连接的 socket 关闭。

当 APP 从后台恢复到前台后，调用 socket 发送数据时会抛出 write: broken pipe 。此时重新 bind 相同端口的 tcp socket 会抛出 bind: address already in use 错误 (💡：未设置SO_REUSEADDR 和 SO_REUSEPORT，设置之后可重新 bind)。

服务端：

2024/07/04 11:06:27 read 'hello' from 10.0.0.110:33322
2024/07/04 11:06:32 read 'hello' from 10.0.0.110:33322
2024/07/04 11:06:34 conn 10.0.0.110:33322 read err: EOF

img

iOS APP 端：

hello
hello
2024/07/04 11:04:49 udp write err:  write tcp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:15100: write: broken pipe
2024-07-04 19:04:49.548568+0800 anet[1156:389115] [os_log] 2024/07/04 11:04:49 tcp write err:  write tcp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:15100: write: broken pipe
panic: dial tcp :33322->10.0.1.238:15100: bind: address already in use

TCP Server

现象：

当 APP 从前台进入后台后，iOS 系统会向所有已经建立连接的 TCP 连接发送 FIN 报文，导致服务端所有 socket 关闭 。

并且当服务端继续向 APP 端 TCP Server 发起连接建立请求时，iOS 系统会拒绝连接。当 APP 从后端恢复到前台后，查看手机端日志，发现 accept 无错误信息输出，但是从之前已经建立连接的 TCP socket 读数据时会 iOS 系统抛出 read: socket is not connected错误，此时服务端即使再尝试连接 TCP server，会抛出 connect: connection refused错误。

服务端日志输出：

// 正常输出
hello
hello
hello
// APP 退到后台
2024/07/04 10:27:59 conn 10.0.1.238:38314 read err: EOF
2024/07/04 10:27:59 conn 10.0.1.238:38308 read err: EOF
2024/07/04 10:27:59 conn 10.0.1.238:47762 read err: EOF
2024/07/04 10:27:59 conn 10.0.1.238:47778 read err: EOF
2024/07/04 10:27:59 dial 10.0.0.110:33322 err: dial tcp 10.0.0.110:33322: connect: connection refused
panic: dial tcp 10.0.0.110:33322: connect: connection refused
// APP 恢复前台后再次尝试重连
2024/07/04 10:28:12 dial 10.0.0.110:33322 err: dial tcp 10.0.0.110:33322: connect: connection refused
panic: dial tcp 10.0.0.110:33322: connect: connection refused

img

iOS APP:

// 正常输出
2024-07-04 18:27:53.941595+0800 anet[1077:371301] [os_log] 2024/07/04 10:27:53 read 'hello' from 10.0.1.238:38308
2024/07/04 10:27:53 read 'hello' from 10.0.1.238:38314
2024-07-04 18:27:53.942296+0800 anet[1077:371301] [os_log] 2024/07/04 10:27:53 read 'hello' from 10.0.1.238:38314
2024/07/04 10:27:53 recv new connection from 10.0.1.238:47778
2024-07-04 18:27:53.960323+0800 anet[1077:371302] [os_log] 2024/07/04 10:27:53 recv new connection from 10.0.1.238:47778
2024/07/04 10:27:53 read 'hello' from 10.0.1.238:47778
2024-07-04 18:27:53.960779+0800 anet[1077:371302] [os_log] 2024/07/04 10:27:53 read 'hello' from 10.0.1.238:47778

// APP 恢复前台后，已经建立连接的 socket 抛错
2024/07/04 10:28:14 conn 10.0.1.238:38308 read err: read tcp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:38308: read: socket is not connected
2024-07-04 18:28:14.703214+0800 anet[1077:371377] [os_log] 2024/07/04 10:28:14 conn 10.0.1.238:38308 read err: read tcp 10.0.0.110:33322->10.0.1.238:38308: read: socket is not connected

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