请说明TCP连接建立与断开的过程（三次握手、四次挥手），并解释为什么断开时需要四次挥手。

回答思路

1. 准确描述三次握手的过程及状态变化（SYN、SYN-ACK、ACK）
2. 准确描述四次挥手的过程及状态变化（FIN、ACK、FIN、ACK）
3. 解释四次挥手的必要性，即TCP全双工通信需独立关闭两个方向
4. 说明半关闭（half-close）概念及TIME_WAIT状态的作用