网络编程——TCP

一、socket
什么是socket？
SOCKET称为套接字，它就可以看成一个文件接口，也可以看成一个文件。套接字（socket）是一个抽象层，应用程序可以通过它发送或接收数据，可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。
socket函数：
int socket(int domain, int type, int protocol)，
它会创建一个套接字描述符，套接字描述符是属于件描述符的一种。所以可以对套接字进行文件操作。

TCP通信步骤
1、首先你得搭建好服务器。有服务器才可以有客户端去连接，完成通信。
1）创建socket套接字接口
2）把socket套接字接口绑定在我们的一个固定地址中去，这个地址就是ip地址和端口的组合。这样，客户端connet的请求连接的时候就可以通过这个固定的地址实现通信。
3）监听这个套接字，就是对那个固定的地址实时监听。如果监听到有客户端连接的请求，就进行下一步的处理。如果没有将一直阻塞。等待客户端的请求。
4）如果收到客户端的请求，经历了三次握手成功之后。客户端和服务器也就建立了连接。就会生成一个新的套接字，。然后监听套接字就会继续的监听是否还有别的客户端请求连接。
5）可以对这个新的套接字文件描述符进行文件Io的操作实现通信。

2、客户端
1）客户端创建套接字接口
这里不需要进行绑定地址：有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。
2）客户端对指定的地址（服务器的固定地址）发送连接请求。实现连接。
3）连接完之后客户端也会得到一个和服务器一样的新的套接字，对这个套接字实现文件ioj就可以完成通行。

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TCP三次握手过程

TCP建立连接的时候会经历三次握手过程，确认连接之后才会发送数据。
第一次握手：
握手只能由客户端发起连接请求。发送一个报文，告诉服务器我想请求连接。
第二次握手：
服务器接收到客户端发送的连接请求之后，会做出应答，发送一个报文。告诉客户端我接收到你的连接请求了，我现在的状态可以接收连接。
第三次握手：
客户端接收到服务器发过来的报文，也会做出应答，告诉服务器，我可以接收到你的报文，现在可以进行通信了。

如果进行握手过程中有任意一方断开或者没有接收到信号：
就会实现超时重传，当重传了设定次数（默认(为5次）之后就会断开连接。

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四次挥手过程：

挥手过程可以由任意一方发起（当使用close套接字描述符）就意味着挥手的开始。

假设是客户端要断开连接。
1）第一次挥手：
客户端关闭套接字描述符，并给服务器发送一个FIN报文，告诉服务器我要断开连接了
2）第二次挥手：
服务器接收到客户端的断开请求，并发送一个应答，告诉客户端我接收到你的断开连接请求了。
3）第三次挥手：
当服务器接收到客户端的断开请求，之后它内部也会关闭套接字描述符，，并给客户端发送一个FIN报文，告诉客户端我也关闭了，套接字描述符。
4）第四次挥手：
客户端接收到服务器的FIN报文之后，做出应答告诉服务器我收到了，然后断开连接。
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编程代码：