知识点编号：008
难度等级：⭐⭐⭐（必掌握）
面试频率：🔥🔥🔥🔥🔥
🎯 一句话总结
半连接队列是"预约区"（握手中），全连接队列是"等位区"（握手完成）！
🤔 两个队列是什么？
客户端连接服务器的过程：
1️⃣ 客户端发送SYN
→ 进入半连接队列（SYN Queue）
2️⃣ 服务器回复SYN+ACK
3️⃣ 客户端发送ACK
→ 从半连接队列移到全连接队列（Accept Queue）
4️⃣ 应用程序调用accept()
→ 从全连接队列取出连接
🎭 生活例子：餐厅就餐 🍽️
半连接队列 = 预约登记处
全连接队列 = 等位区
你打电话预约：
"我要预约，2个人"（第1次握手）
服务员："好的，您贵姓？"（第2次握手）
→ 你的名字进入预约本（半连接队列）
你："我姓张"（第3次握手）
→ 预约确认，请到等位区（全连接队列）
服务员叫号：
"张先生，您的桌子准备好了"（accept()）
→ 你从等位区进入餐厅（建立连接）
📊 完整流程
客户端 服务器
| |
| ①SYN |
|-------------------->|
| | → 进入半连接队列（SYN_RCVD）
| | [连接1（未完成）]
| |
| ②SYN+ACK |
|<--------------------|
| |
| ③ACK |
|-------------------->|
| | → 从半连接队列移除
| | 移到全连接队列（ESTABLISHED）
| | [连接1（已完成）]
| |
| | → 应用程序accept()
| | 从全连接队列取出
| |
| 开始通信 |
|<====================|
⚠️ 队列满了会怎样？
半连接队列满
场景：SYN Flood攻击
攻击者：疯狂发SYN，不回复ACK
服务器：半连接队列满了！
[SYN1][SYN2][SYN3]...[SYN100]（满了！）
新客户端：发送SYN
服务器：❌ 队列满了，丢弃SYN或发送RST
正常用户无法连接！💀
全连接队列满
场景：应用程序accept()太慢
半连接 → 全连接 → 全连接 → 全连接（满了！）
[C1][C2][C3]...[C100]
应用程序：处理太慢，来不及accept()
服务器：全连接队列满了！
新连接完成第3次握手：
服务器：❌ 队列满了
- 方式1：丢弃ACK（客户端会重传）
- 方式2：发送RST（拒绝连接）
💻 Java代码示例
设置队列大小
// 创建ServerSocket时指定backlog（全连接队列大小）
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080, 50);
// 端口 ↑backlog=50
// backlog含义：
// - 全连接队列的最大长度
// - 默认值：50（Java）
// - 实际大小还受操作系统限制
System.out.println("服务器启动，backlog=50");
队列满的现象
// 服务器：accept()很慢
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080, 10); // 小队列
while (true) {
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("接受连接：" + socket);
// 模拟处理很慢
Thread.sleep(5000); // 5秒才处理一个
// 如果客户端连接很快，队列会满！
}
// 客户端：疯狂连接
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(() -> {
try {
Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
System.out.println("连接成功");
} catch (IOException e) {
System.out.println("连接失败：" + e.getMessage());
// 队列满时会连接失败
}
}).start();
}
查看队列状态（Linux）
# 查看TCP队列统计
ss -lnt
# 输出：
# State Recv-Q Send-Q Local Address:Port
# LISTEN 0 50 *:8080
# ↑ ↑
# 当前队列大小 队列最大值
# Recv-Q：当前全连接队列中的连接数
# Send-Q：队列最大容量（backlog）
# 查看半连接队列
netstat -s | grep SYN
# 输出：
# 12345 SYNs to LISTEN sockets dropped
#（半连接队列满导致的SYN丢弃）
🐛 常见面试题
Q1：什么是半连接队列和全连接队列？
答案：
半连接队列（SYN Queue）：
- 存储处于SYN_RCVD状态的连接
- 已收到SYN，发送了SYN+ACK
- 等待客户端的第3次握手ACK
全连接队列（Accept Queue）：
- 存储处于ESTABLISHED状态的连接
- 三次握手已完成
- 等待应用程序accept()取走
流程：
客户端SYN → 半连接队列
客户端ACK → 全连接队列
应用accept() → 取出连接
生活例子：
半连接：预约登记（握手中）
全连接：等位区（握手完成）
accept()：叫号入座
Q2：如何防御SYN Flood攻击？
答案：
SYN Flood攻击：
攻击者发送大量SYN，不回复ACK
导致半连接队列满，正常用户无法连接
防御方案：
1. SYN Cookie
- 不分配半连接队列资源
- 在SYN+ACK中编码连接信息
- 收到ACK后验证Cookie
- 验证通过再建立连接
Linux: net.ipv4.tcp_syncookies = 1
2. 增加半连接队列大小
Linux: net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 2048
3. 减少SYN+ACK重传次数
Linux: net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
（默认5次，改为1次）
4. 缩短超时时间
快速回收半连接队列资源
5. 使用防火墙/IDS
检测和过滤异常SYN流量
Q3：全连接队列满了怎么办？
答案：
现象：
- 客户端connect()超时或被拒绝
- 服务器日志：Connection refused
- netstat看到队列满
原因：
1. backlog设置太小
2. 应用程序accept()太慢
3. 连接数突增
解决方案：
1. 增大backlog
ServerSocket server = new ServerSocket(port, 1024);
2. 优化应用程序
- accept()后立即交给线程池处理
- 不要在accept()循环中做耗时操作
3. 使用线程池快速accept()
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
while (true) {
Socket socket = serverSocket.accept();
executor.submit(() -> handle(socket));
}
4. 调整系统参数（Linux）
net.core.somaxconn = 1024
（系统级别的队列上限）
🎓 总结
两个队列的关键点：
- 半连接队列：SYN_RCVD状态，握手中
- 全连接队列：ESTABLISHED状态，握手完成
- 队列满：SYN Flood攻击或accept()太慢
- 防御：SYN Cookie、增大队列、快速accept()
记忆口诀：
半连接，握手中 🤝
全连接，握手成 ✅
队列满，拒新客 🚫
快accept，解拥挤 ⚡
文档创建时间：2025-10-31
作者：AI助手 🤖
