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UC头条:接地气讲解TCP协议和网络程序

1、TCP接地气解释

TCP协议大家应该了解过吧,没了解过也应该听过吧,全称是Transmission Control Protocol,翻译成中文那就是传输控制协议。教科书的理解是这样的,它提供两台计算机之间可靠的数据传送,可以保证数据从一端发送到另一端接收时,数据能准确送达(那就是可靠的意思),而且抵达的数据的排列顺序和送出是的顺序相同。教科书果然是教科书啊,听了半天,啥也没懂。听一下网友的接地气的解释吧。TCP协议就像打电话,A给B打电话,B肯定要先接通电话才能听到A的讲话,这样就能够可靠地把A说的话听清楚,是一对一的关系。这够接地气了吧。这是TCP协议与UDP协议的对比,关于UDP协议下一篇文章解释。

2、需要用到的概念(端口和套接字)

一台计算机只有一个连接到网络的物理端口(就是网线接口),一个端口怎么可能够用呢,明显会撞车,所以呢这个物理端口负责接收或者发送数据,而网络程序设计中的端口并非真实存在的,只是假想出来的连接装置。端口被规定为一个0 ~ 65535之间的整数,0 ~ 1023有其他用途,我们不能用了,所以写程序用的端口一定要在1024以上。

套接字(Socket)这个一听就不知道是什么鬼东西,教材解释是用于将应用程序与端口连接起来。还不懂是吧?那就正常啦。其实我们可以这样想,把网络比喻成电路或者电网,把端口比喻成插座,那套接字毫无疑问就是插头了,它跟端口一连接网络就通了,就像插头一插就通电了,其实就是在程序和网络之间起到桥梁的作用,这比喻够形象了吧,还不够的话上图。

知道有这个东西存在之后,那怎么用呢?在用之前我们要懂得一个原理(如下图1),两台计算机之间通信是要有一端是服务器,一端是客户端(用户),所以呢套接字也会分服务器套接字(ServerSocket)和客户端套接字(Socket),来看一下各自都有哪些方法可以用:

ServerSocket的用法:

参数只有一个,就是指定那一个端口,以下是它的方法,调用accept方法待客户端连接成功后会返回一个Socket对象,这个Socket对象就可以跟客户端的Socket进行通信,具体是通过输入流和输出流来完成通信。比如,服务器的Socket对象使用getOutputStream方法获取输出流,然后客户端的Socket对象使用getInputStream获得输入流,这样就完成了服务器向客户端发送消息的功能,反之亦然。

Socket的用法:

第一个参数是要连接的服务器主机ip地址,第二个参数是端口。

3、实战

看了这么多理论,是时候来实战一下了,看一个很简单的程序,我会详细讲解这个程序。因为需要一个服务器和客户端,所以我打开了两个eclipse,这里为了省空间,我把导入包的操作都省略了。先来看服务器端:

具体语句的功能我写到了注释中了,首先是创建一个服务器套接字,它会与服务器的端口连接并等待用户连接,如果此时有客户端连接该服务器,则会在服务器端返回一个Socket套接字,这个时候就完成连接工作了,剩下的就是发送消息了。发送过程具体看注释。我们再来看一下客户端的:

客户端的代码就比较简单了,直接输入ip地址和端口就可以连上服务器了,然后通过输入输出流就可以发送消息了,来看一下效果图:

这里需要注意的一点,服务器端的accept方法会阻塞线程的进行,换句话说就是如果没有客户端连接它会一直等待,后面的语句不会执行,知道连接上为止,就是下面两句。

TCP协议搞定。这里给大家支个招,怎么查看电脑的软件占用了那些端口呢?如果之前运行程序可以,后来又不行,很可能就是端口被占用了。在命令行输入:netstat -an (有空格!!)

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