TCP跟UDP乱侃

原文链接http://www.cnblogs.com/xiaoEight/archive/2013/02/19/2917814.html

由于最近在恶补关于网络编程的东西，所以决定做个简单的记录。之前做过的东西，虽然有涉及具体的功能实现，但是没有深层系统的去了解过各层各个部分，只是浅尝辄止，实现功能就停了。今天就了解了下传输层，传输层（Transport Layer）是OSI中最重要, 最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层.传输层提供端到端的交换数据的机制，检查分组编号与次序。

先贴上一张对于程序员的网络分层图:

传输层的协议主要有两个比较重要的协议：

1.用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)
     2.传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)

首先说说我自己对这俩协议的简单理解:

UDP可以类似看作单发或群发短信（无接收报告的那种 - -！~），只用知道对方的号码（IP地址跟要发送程序进程的端口号）不用事先征求就可以跟对方发。UDP的优点就是消耗小，UDP将网络数据流量压缩成数据报的形式，每一个数据报用8个字节（8 X 8位=64位）描述报头信息，剩余字节包含具体的传输数据。相比TCP报头变小了就好比短信比电话要便宜一样。但得到好处的同时在另一方面，UDP提供的服务是不可靠的，而且不能保证数据报的顺序。在此还有一点，UDP可分为广播跟组播。

TCP就如同打电话,第一步就是要拨通对方电话,然后别人确认接你的电话。第二步接通电话之后你还要说声喂，然后得到对面的确认回复一声喂，确认连接上。最后就可以通信了。通信完成后，挂电话要是相互知会通知一声。TCP是一种面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层通信协议，相比UDP而言可靠性更高，并且基于字节流使得数据是有序的。

由报文的格式图不难看到两个报文的异同，TCP比UDP而言更为复杂。对于两者的使用而言，暂时用比较熟悉的.net稍微提及一下（后面如果有机会我会尝试使用C++在linux环境下对其OS他环境进行通信），在网络编程上微软封装好了，所以也就导致我开篇提到的问题，可能程序员知道怎么用但是不知道原理是什么，甚至都不知道到底是怎么来通信的。（不知道是幸运还是不幸，仁者见仁智者见智吧）。

关于UDP

a.发送

        private UdpClient sendUdpClient;
        private bool isAnonymous;
        private void udpSend(object sender, EventArgs e)
        {

            // 选择发送模式
            if (isAnonymous)
            {
                // 匿名模式(套接字绑定的端口由系统随机分配)
                sendUdpClient = new UdpClient(0);
            }
            else
            {
                // 实名模式(套接字绑定到本地指定的端口)
                IPAddress localIp = IPAddress.Parse("localip!!!!");
                IPEndPoint localIpEndPoint = new IPEndPoint(localIp, int.Parse("localPort!!!!"));
                sendUdpClient = new UdpClient(localIpEndPoint);
            }

            Thread sendThread = new Thread(SendMessage);
            sendThread.Start("the message for  send!!!");
        }

        // 发送消息方法
        private void SendMessage(object obj)
        {
            string message = (string)obj;
            byte[] sendbytes = Encoding.Unicode.GetBytes(message);
            IPAddress remoteIp = IPAddress.Parse("sendtoIp!!!!");
            IPEndPoint remoteIpEndPoint = new IPEndPoint(remoteIp, int.Parse("sendtoport!!!!"));
            sendUdpClient.Send(sendbytes, sendbytes.Length, remoteIpEndPoint);

            sendUdpClient.Close();

        }

b.接收

        private UdpClient receiveUpdClient;

        // 接受消息
        private void udpReceive(object sender, EventArgs e)
        {
            // 创建接收套接字
            IPAddress localIp = IPAddress.Parse(“localIp!!! ");
            IPEndPoint localIpEndPoint = new IPEndPoint(localIp, int.Parse("localPort!!!"));
            receiveUpdClient = new UdpClient(localIpEndPoint);

            Thread receiveThread = new Thread(ReceiveMessage);
            receiveThread.Start();
        }

        // 接收消息方法
        private void ReceiveMessage()
        {
            IPEndPoint remoteIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            while (true)
            {
                try
                {
                    // 关闭receiveUdpClient时此时会产生异常
                    byte[] receiveBytes = receiveUpdClient.Receive(ref remoteIpEndPoint);

                    string message = Encoding.Unicode.GetString(receiveBytes);

                }
                catch
                {
                    break;
                }
            }
        }

关于TCP

a.服务器端接受开始监听

        private TcpListener tcpLister;
        private BinaryReader reader; 
        private BinaryWriter writer;

           // 开始监听
        private void tcpListerStart(object sender, EventArgs e)
        {

            tcpLister = new TcpListener(ipaddress,Port);
            tcpLister.Start();
            // 启动一个线程来接受请求
        Thread acceptThread =new Thread(acceptClientConnect);
            acceptThread.Start();
        }

        // 接受请求
        private void acceptClientConnect()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            try
            {
                //等待连接
                tcpClient = tcpLister.AcceptTcpClient();
                if (tcpLister != null)
                {
                    networkStream = tcpClient.GetStream();
                    reader = new BinaryReader(networkStream);
                    writer = new BinaryWriter(networkStream);
                }
            }
            catch
            {
               // 停止监听;
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

b.客户端连接服务器

        private BinaryReader reader; 
        private BinaryWriter writer;
        // 连接服务器方法,建立连接的过程
        private void ConnectToServer()
        {
            try
            {
                //对IP端口进行检查
           //..........................

                IPAddress ipaddress = IPAddress.Parse("serverIp");
                tcpClient = new TcpClient();
                tcpClient.Connect(ipaddress, int.Parse("serverPort"));               

                // 延时操作
           Thread.Sleep(1000);
                if (tcpClient != null)
                {
                    networkStream = tcpClient.GetStream();
                    reader = new BinaryReader(networkStream);
                    writer =new BinaryWriter(networkStream);
                }

            }
            catch
            {
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

c.客户端发送消息

        private BinaryWriter writer;

        // 发送消息
        private void clientTcpSend(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread sendThread = new Thread(SendMessage);
            sendThread.Start("the message for send!!!");
        }

        private void SendMessage(object state)
        {
            try
            {
                writer.Write(state.ToString());
                Thread.Sleep(5000);
                writer.Flush();
            }
            catch
            {
                if (reader != null)
                {
                    reader.Close();
                }
                if (writer != null)
                {
                    writer.Close();
                }
                if (tcpClient != null)
                {
                    tcpClient.Close();
                }

                //"断开了连接"
            }
        }

最后

码了这些代码之后，小Eight许久没有码代码，考虑后续尝试下完成一个可用的具体小例子。由于这次的内容有点小多也是有点小乱，写到最后自己也凌乱了，可能会出现错误或者不对的地方，希望大家给予指正。后面还会的对UDP的组播和广播，TCP的详细使用进行进一步的了解，一步一步的迈向网络的“深渊”。