【通信篇】【Socket通信机制】

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1.简介

Socket通信机制是一种计算机网络通信协议，它是基于TCP/IP协议栈的应用层协议，提供了一组API（应用程序接口），允许不同的进程在不同计算机之间进行通信。socket通信一般涉及客户端和服务端两个socket。服务器端首先初始化Socket，然后与端口绑定，并对该端口进行监听。当客户端连接成功后，客户端会发送数据请求，服务器端接收并处理这些请求，然后将回应数据发送给客户端。客户端读取数据后，连接关闭。

socket本身不是协议，是api接口，通过socket，我们可以使用Tcp/ip协议。

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socket流程图

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1.1 Tcp协议

Tcp协议：TCP（Transmission Control Protocol）协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它旨在适应支持多网络应用的分层协议层次结构，确保数据在传输过程中的可靠性、完整性和顺序性。

1.1.1 Tcp协议的工作原理

1.三次握手建立连接:

第一步：客户端发送一个请求（SYN包)到服务器。

第二步：服务器收到请求后，发送确认和自己连接的请求（SYN/ACK包）给客户端，

第三步：客户端再发送确认（ACK包）连接成功。

socket中TCP协议三次握手如下：

2.数据传输：

发送方将数据划分成小块（称为报文段），并添加头部和校验等信息，然后通过TCP协议将这些报文段发送给接收方。接收方收到报文段后，校验数据的完整性，并把它们重新组装成完整的数据流。

3.四次挥手关闭连接：

第一次挥手：客户端发送断开连接请求，客户端发送一个包含FIN标志的报文，表示客户端已经完成了数据的发送，并请求关闭连接，等待服务端的确认。

第二次挥手：服务端受到客户端发送的FIN标志的报文，发送一个确认（ACK）报文，服务器此时可能还有剩余的数据要发送给客户端。因此服务端继续发送数据，并进入close-wait（等待关闭）状态。而客户端受到确认后，tcp会处于半关闭状态，即：客户端不能发送数据，但是还可以接受数据。

第三次挥手：当服务端完成数据发送以后，服务端发送一个FIN报文给客户端，即服务端向客户端发送断开连接请求。此时服务器进入LASK_ACK（最后确认状态），等待客户端的确认。

第四次挥手：客户端受到服务端的FIN报文后，再次发送一个确认（ACK）报文。然后客户端进入TIME_WAIT（时间等待状态），为了防止网络堵塞，确保服务端已经受到确认报文。然后服务端受到ACK应答报文后，服务端就进入了close状态。此时客户端处于TIME_WAIT状态，此时