如何解决 HTTP 长连接错误导致的超时问题？

Question

我最近一直在努力解决 HTTP 超时问题。经过一个多月的调查，我很确定这是由糟糕的HTTP持久连接引起的。详情如下：

1. 这是一个 iOS 应用程序。
2. 大多数用户运行的是 iOS 8。
3. 我正在使用NSURLConnection。
4. iOS 8 有一个known keep alive bug，但我的是另一个问题。更具体地说，该错误导致NSURLErrorNetworkConnectionLost，但我的错误是NSURLErrorTimedOut。但是，我不确定我的问题是否是由 iOS 8 的另一个错误引起的。
5. 我的问题的表现：使用一段时间后——成功发送了一些HTTP请求并收到了相应的响应——一个请求会导致NSURLErrorTimedOut，并且所有的following（距离最后一个不会太远）重用持久连接）请求将导致NSURLErrorTimedOut。
6. 一些可行的解决方法：
   1. 杀死并重新启动应用程序。
   2. 关闭 iPhone 上的 WiFi 连接以强制使用 3G/4G。
   3. 打开空气模式，然后将其关闭。
7. 我的分析：从行为来看，问题似乎是由坏掉的持久连接引起的。所有后续请求都继续使用此持久连接，因此所有请求都以NSURLErrorTimedOut 失败。从解决方法中，我们可以看到所有这些都有效，因为它们会导致坏的持久连接被丢弃并创建一个新的持久连接。

我的问题：

1. 还有其他人遇到过这个问题吗？
2. 这是 iOS 8 的已知错误吗？
3. 是不是服务器的一些非常规配置造成的？我不控制服务器，但我知道他们使用 nginx 1.6.1，他们的工程师正在与我一起调查这个问题。我应该向他们询问哪些信息？
4. 有什么方法可以强制NSURLConnection 不重用当前的持久连接，而是创建一个新的持久连接，以便在我在代码中检测到此问题后解决此问题？

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更新：

我通过使用CFNetwork 并直接控制Connection 标头成功地缓解了iOS 8 上的这个问题。然而，在 iOS 9 上，这个问题似乎变得更糟了。

由于我希望 Apple 会在 iOS 9 上修复它的希望破灭了，我终于开了个雷达：http://www.openradar.me/22770738。

如果您也遇到此问题，请复制我的雷达，或者如果您有更可靠的可重现样本，则最好使用您自己的雷达。

Answer 1

经过 2 周的研究，我可以回答问题 3 和 4：

1. nginx的持久连接超时在服务器上设置为5s，这应该不是原因。服务器工程师发现这些超时请求实际上是正常接收和响应的。因此，它更有可能是客户端问题。由于我有一个minimal reproducible code 来排除我的代码作为原因，所以原因应该在 iOS 中。
2. 我发现的唯一方法是使用CFNetwork。更高级别的 API，例如 NSURLConnection 或 NSURLSession 的 Connection 标头将被系统覆盖。

Answer 2

同样的问题，iOS 只是在服务器断开连接后尝试重用连接。

为什么 CFNetwork 还不够

大约两年前，我改用 CFNetwork 来解决这个问题，但最近我发现无法使用 CFNetwork API 实现 SSL pinning。所以现在我正在考虑回到 NSURLSession。

解决方法

经过一番挖掘，我发现系统将不会重用 NSURLSessions 之间的连接，因此在一段时间内创建新会话应该可以解决问题。

但我也发现（至少在 macOS 上）：由 NSURLSession 建立的每个连接都可以持续 180 秒，并且该连接不会在释放或重置会话时关闭，因此您可能需要实现一些缓存机制来避免同时创建大量连接。

这是我目前使用的简单机制：

@interface HTTPSession : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSURLSession * urlSession;
@property (nonatomic, assign) CFTimeInterval flushTime;

@end

+ (NSURLSession *)reuseOrCreateSession
{
    static NSMutableArray<HTTPSession *> * sessions = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sessions = [NSMutableArray<HTTPSession *> array];
    });

    const CFTimeInterval serverTimeoutSeconds = 10;
    const CFTimeInterval systemTimeoutSeconds = 40;
    CFTimeInterval now = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

    HTTPSession * resultSession = nil;
    for (HTTPSession * session in sessions) {
        CFTimeInterval lifeTime = now - session.flushTime;
        if (lifeTime < serverTimeoutSeconds) {
            resultSession = session;
            break;
        }
        if (lifeTime > systemTimeoutSeconds) {
            resultSession = session;
            resultSession.flushTime = now;
            break;
        }
    }

    if (!resultSession) {
        resultSession = [HTTPSession new];

        NSURLSession * session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration]];

        // setup session

        resultSession.urlSession = session;
        resultSession.flushTime = now;

        [sessions addObject:resultSession];
    }

    return resultSession.urlSession;
}

Answer 3

如果您在所有请求 URL 中添加时间戳会怎样？我认为这将使每个请求都独一无二，并且每次发送请求时 iOS 都会建立新连接（我不确定。需要尝试）