Socket-TCP/UDP浅析

TCP与UDP传输协议浅析

对于这个问题，相信刚接触开发的人遇到的比较频繁，很多开发术语说出来的知识概念显得很高深，很难，其实不是，等你自己打通一条UDP/TCP通信，实现传输的时候，发现还是很易使用的。

二者差异：
1、TCP面向连接;UDP是无连接的。
2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
3、TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的
UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。
4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节。

这里列举了几条，其实要详述差异还有很多很多，其内部复杂的通信实现，作为一位普通的开发人员不需要了解，我们只要达到可以在适合的场合，使用适合的通信方式即可。（通俗的理解：TCP似一条河流，要想流通，必须建立河道，传输是不间断的发送流，而且会出现阻塞。但毕竟是河道是唯一的，通信安全可靠，而UDP是将数据分包，每次会发送一个包出去，到指定的sever和port，可以是一，也可以是多，不需要建立不间断连接，所以可靠性相对低一些（我发了10条，你网络不好，接收7条，发送到仍然会认为数据发送完毕））。

1、UDP实现

{    struct sockaddr_in si_other;    int _socket,addled;    char buf[BUFLEN];//存储接收状态}//用于设置发送超时static sigjmp_buf recv_timed_out;void timeout_handler (int signum){    signal(SIGALRM, SIG_DFL);    siglongjmp(recv_timed_out, 1);}

//socket初始化sever为ip地址，port为端口号addlen = sizeof(si_other);memset((char *) &si_other, 0, sizeof(si_other));si_other.sin_family = AF_INET;si_other.sin_port = htons(port);inet_aton([server UTF8String] , &si_other.sin_addr);_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

//发送data数据到指定sever- (NSString *)sendTheMessage:(NSData *)data{    //发送数据    if (_socket<0) {        NSLog(@"failed to create socket");    }    NSString *message = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];    long status_send = sendto(_socket, [message UTF8String], strlen([message UTF8String]), 0, (struct sockaddr *)&si_other, addlen);    if (status_send == -1) {        NSLog(@"failed to send");    }    //发送超时设置    struct timeval timeout = {5,0};    setsockopt(_socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(struct timeval));    //接收返回状态buf    memset(buf,'\0', BUFLEN);    long status_receive = recvfrom(_socket, buf, BUFLEN, 0, (struct sockaddr *) &si_other, &addlen);    if (status_receive == -1) {        NSLog(@"failed to receive ,time out!");    }    return [NSString stringWithUTF8String:buf];}

以上就是个简单的UDP实现，发送什么，返回什么，都是开发与后台之间共同决定的。

2、TCP实现

static const unsigned int READ_BUFFER_SIZE = 1024;@interface TCP (){    struct sockaddr_in serverAddress;    int _socket;    unsigned char * _readBuffer;    volatile BOOL _isConnected;    NSString * _className;    volatile BOOL _isReleasedBuffer;}@end@implementation TCP//初始化sever的基础信息- (instancetype)initWithAddress:(NSString *)address Port:(int)port{    self = [super init];    if (self) {        serverAddress.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);        serverAddress.sin_family = AF_INET;        serverAddress.sin_port = htons(port);        serverAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr([address UTF8String]);        bzero(&(serverAddress.sin_zero),8);        _readBuffer = malloc(READ_BUFFER_SIZE);        bzero(_readBuffer, 0);        _isReleasedBuffer = NO;        _className = @"Socket";    }    return self;}//建立socket，设置读写延时，建立client和sever的连接- (BOOL)connect{    //init socket    _socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    struct timeval resvTimeoutPramaters;    struct timeval sendTimeoutParameters;    //set read timeout    resvTimeoutPramaters.tv_sec = 3;    resvTimeoutPramaters.tv_usec = 1500;    int errorCode = setsockopt(_socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &resvTimeoutPramaters, sizeof(struct timeval));    if(errorCode < 0){        NSLog(@"[%@] setsockopt revtimeo error is %d", _className, errorCode);        return NO;    }    //set send timeout    sendTimeoutParameters.tv_sec = 3;    sendTimeoutParameters.tv_usec = 1500;    errorCode = setsockopt(_socket, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &sendTimeoutParameters, sizeof(struct timeval));    if(errorCode < 0){        NSLog(@"[%@] setsockopt sedtimeo error is %d", _className, errorCode);        return NO;    }    // in case of SIGPIPE signal happens.    int set = 1;    setsockopt(_socket, SOL_SOCKET, SO_NOSIGPIPE, (void *)&set, sizeof(int));    // check whether a socket is established succesfully    if(_socket == -1){        NSLog(@"[%@] socket created failed", _className);        return NO;    }    // try to connect    if (connect(_socket, (struct sockaddr *)&serverAddress, sizeof(struct sockaddr_in))==0) {        _isConnected = YES;        return YES;    }    NSLog(@"[%@] socket connected failed", _className);    return NO;}//关闭socket- (void)closeSocket{    @synchronized(self){        close(_socket);        if(!_isReleasedBuffer){            free(_readBuffer);            _isReleasedBuffer = YES;        }    }}

//TCP是面向连接的，使用send发送数据char buf[1024];do {    printf("input message:");    scanf("%s",buf);    send(fd, buf, 1024, 0);} while (strcmp(buf, "exit")!=0);

socket调用库函数主要有：
创建套接字

   Socket(af,type,protocol)

建立地址和套接字的联系(sever端使用)

   bind(sockid, local addr, addrlen)

服务器端侦听客户端的请求（sever段使用）

   listen( Sockid ,quenlen)

建立服务器/客户端的连接 (面向连接TCP）

客户端请求连接

    Connect(sockid, destaddr, addrlen)

服务器端等待从编号为Sockid的Socket上接收客户连接请求

    newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)

发送/接收数据

面向连接：（TCP连接发送使用）

    send(sockid, buff, bufflen)     recv( )

面向无连接：（UDP无连接发送使用）

    sendto(sockid,buff,…,addrlen)     recvfrom( )

释放套接字

    close(sockid)

socket的简单使用就这些，其内部的理论在各大网站上都有描述，会对C方法内部的具体过程进行详细的讲解，这里就不做描述了。github上的socket开源项目，这个可以直接使用。