网络编程学习笔记（三）TCP协议及客户端与服务端交互Demo

TCP的一些基本概念

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流（当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流）的传输层通信协议。TCP为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。

TCP传输涉及的对象与UDP不同，其需要通过三次握手确定连接的建立，建立连接之后进行数据的传输

连接建立——三次握手

TCP三次握手的过程如下：

• 客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。
• 服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
• 客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。

三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

连接断开——四次挥手
建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，由于其是全双工，具体过程如下：

• 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
• 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认ACK。
• 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
• 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。
  既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。

TCP不同于UDP，是面向连接的，因此必须先开服务端

Socket和ServerSocket

• 建立客户端和服务器端
• 建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输
• 关闭Socket

Socket：此类实现客户端套接字，套接字是两台机器间通信的端点。

构造函数：

• Socket():通过系统默认类型的SocketImpl创建未连接套接字，可以new出对象，通过connect(SocketAddress endpoint)方法将此套接字连接到服务器，SocketAddress实际就是IP套接字地址（IP地址+端口号），也可以是（主机名+端口号），此种情况下会尝试解析主机名，如果解析失败，则改地址将被视为未解析地址。
• Socket(InetAddress address,int port):创建一个流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号
• Socket(String host,int port):创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

ServerSocket：此类实现服务端套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入，它基于该请求执行某些操作，然后可能想请求者返回结果。（一个服务端可以同时给多个客户端提供服务）

TCP客户端

TCP传输，客户端建立的过程
1.创建tcp客户端Socket服务，使用的是Socket对象（建议该对象创建时明确目的地，即要连接的主机）
2.如果连接建立成功，说明数据传输通道已经建立（底层帮助建立），这个通道实际就是一个流（输入流，输出流），Socket流（网络IO流）
Socket流是底层建立好的，既然是流，说明这里是既有输入，又有输出，想要输入或者输出流对象，可以找Soc