1 需求背景

一直都有在看一些开源项目的代码，但是还没有试过提交pr。因为最近在研究websocket和keep-alive。而websocket涉及到长连接，过多无用的长连接对系统来说是负担，是否可以尽快发现对端是否已经掉线，从而释放这个连接来减少系统压力呢，就这个初衷，想通过wireshark和nodejs调试一下心跳机制，但是发现nodejs对这个的支持不是很好。tcp的心跳机制，支持三个配置，但是nodejs的setKeepAlive只支持一个配置（后面发现最新版代码里有一点支持的痕迹了，但是没有给用户提供接口），所以就产生了提交pr的想法。代码改动不大，但是整个流程走下来，也挺费时间的。     本文大致分享一下这个过程。我的诉求是想让nodejs把修改心跳机制和相关配置的接口暴露给用户。但是libuv层的接口本身就不支持这个能力。所以要解决这个问题，要修改c、c++、js的代码。因为nodejs的架构就是这样，libuv提供能力，c++套壳，js调用。所以你想加一个libuv不支持的功能时，你就得从libuv改起。

2 技术背景

tcp连接一旦建立，默认是不会断开的，但是操作系统支持心跳机制，只不过默认是关闭的，心跳机制有几个配置，分别是是否开启，多久没有收到数据或ack后开启发送第一个心跳包，隔多久发送一个，发送多少个后认为连接断开。但是有一个问题是，心跳机制并不是什么时候都好使，这大概源于tcp协议的复杂性。如果两端都没有数据来往时，心跳机制能很好地工作，但是一旦本端有数据发送的时候，他就会抑制心跳机制。我们看一下linux内核5.7.7的一段相关代码。 上面这一段是心跳机制中，定时器超时时，执行的一段逻辑，我们只需要关注红色框里的代码。一般来说，心跳定时器超时，操作系统会发送一个新的心跳包，但是如果发送队列里还有数据没有发送，那么操作系统会优先发送。或者发送出去的没有ack，也会优先触发重传。这时候心跳机制就失效了。所以这里除了想让nodejs支持keep-alive的配置外。还加入了linux的另一个属性TCP_USER_TIMEOUT。这个属性的功能是，在多久没有收到ack后，操作系统就认为这个连接断开了。看一下相关代码。 这是设置阈值的代码。 这是超时时判断是否断开连接的代码。我们看到有两个情况下操作系统会认为连接断开了。 1 设置了TCP_USER_TIMEOUT时，如果发送包数量大于1并且当前时间具体上次收到包的时间间隔已经达到阈值。 2 没有设置TCP_USER_TIMEOUT，但是心跳包发送数量达到阈值。 所以我们可以同时设置这两个属性。保证心跳机制可以正常运行。

3 开始写代码

有了诉求，那就开启写代码。首先到nodejs仓库fork一份代码出来，然后按照nodejs官方给的流程，最后提交pr。第一次提交pr的时候，reviewer建议我使用新接口的方式修改这个代码，因为我是修改setKeepAlive相关的代码，然后做了兼容处理。后面发现reviewer给的建议比较好，修改存量接口存在风险，兼容处理非常麻烦，提供新接口然用户切换会比较安全并且代码上也比较好写。整个过程比较麻烦的是，每次写完需要编译（尤其第一次），然后跑测试用例。这很费时间。还有一些代码风格的问题。另外libuv的修改是在libuv仓库，不是在nodejs仓库。

4 结果

下面是跑测试用例的漫长过程。 下面是pr，还没review。 nodejs: https://github.com/nodejs/node/pull/34193 libuv: https://github.com/libuv/libuv/pull/2907

总结：第一次尝试参与开源，感觉很有趣，但是也比较累，整个流程走下来也挺费时间，不过为世界级软件贡献代码大概也是每个技术人的一个目标，不管怎样，也是一个很好的尝试。