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[操作系统]Android如何实现TCP和UDP传输


TCP和UDP在网络传输中非常重要,在Android开发中同样重要。

  首先我们来看一下什么是TCP和UDP。

 什么是TCP?

  TCP:Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的运输层(Transport layer)通信协议,由IETF的RFC 793说明(specified)。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能。应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制)。之后TCP把结果包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包,就给每个字节一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和。

  首先,TCP建立连接之后,通信双方都同时可以进行数据的传输,其次,他是全双工的;在保证可靠性上,采用超时重传和捎带确认机制。

  在流量控制上,采用滑动窗口协议[1],协议中规定,对于窗口内未经确认的分组需要重传。

  在拥塞控制上,采用慢启动算法。

 什么是UDP?

  UDP 是User Datagram Protocol的简称, 中文名是用户数据包协议,是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。它是IETF RFC 768是UDP的正式规范。在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包。在OSI模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据报分组、组装和不能对数据包的排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的。 UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖,但是即使是在今天,UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

  与所熟知的TCP(传输控制协议)协议一样,UDP协议直接位于IP(网际协议)协议的顶层。根据OSI(开放系统互连)参考模型,UDP和TCP都属于传输层协议。

  UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息,剩余字节则用来包含具体的传输数据。

  TCP和UDP在android中的使用和在Java里是完全一样的。

  首先我们看看TCP连接,下图为TCP连接的一个示意图:

TCP原理

TCP传输原理

  是不是很好理解,这里就不多说了,直接看代码吧!实践出真知。

  TCP服务器端代码:

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try
            Boolean endFlag = false
            ServerSocket ss = new ServerSocket(12345); 
            while (!endFlag) { 
                // 等待客户端连接 
                Socket s = ss.accept(); 
                BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s.getInputStream())); 
                //注意第二个参数据为true将会自动flush,否则需要需要手动操作output.flush() 
                PrintWriter output = newPrintWriter(s.getOutputStream(),true); 
                String message = input.readLine(); 
                Log.d("Tcp Demo", "message from Client:"+message); 
                output.println("message received!"); 
                //output.flush(); 
                if("shutDown".equals(message)){ 
                    endFlag=true
                
                s.close(); 
            
            ss.close(); 
 
        } catch (UnknownHostException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        }



  TCP客户端代码:

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try
            Socket s = new Socket("localhost", 12345); 
            // outgoing stream redirect to socket 
            OutputStream out = s.getOutputStream(); 
            // 注意第二个参数据为true将会自动flush,否则需要需要手动操作out.flush() 
            PrintWriter output = new PrintWriter(out, true); 
            output.println("Hello IdeasAndroid!"); 
            BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s 
                    .getInputStream())); 
            // read line(s) 
            String message = input.readLine(); 
            Log.d("Tcp Demo", "message From Server:" + message); 
            s.close(); 
 
        } catch (UnknownHostException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        }



  下面我们看看UDP:

UDP传输远离

UDP传输原理

  UDP服务器端代码:

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// UDP服务器监听的端口 
        Integer port = 12345
        // 接收的字节大小,客户端发送的数据不能超过这个大小 
        byte[] message = new byte[1024]; 
        try
            // 建立Socket连接 
            DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(port); 
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(message, 
                    message.length); 
            try
                while (true) { 
                    // 准备接收数据 
                    datagramSocket.receive(datagramPacket); 
                    Log.d("UDP Demo", datagramPacket.getAddress() 
                            .getHostAddress().toString() 
                            + ":" + new String(datagramPacket.getData())); 
                
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            
        } catch (SocketException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        }



  UDP客户端代码:

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public static void send(String message) { 
        message = (message == null ? "Hello IdeasAndroid!" : message); 
        int server_port = 12345
        DatagramSocket s = null
        try
            s = new DatagramSocket(); 
        } catch (SocketException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        
        InetAddress local = null
        try
            // 换成服务器端IP 
            local = InetAddress.getByName("localhost"); 
        } catch (UnknownHostException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        
        int msg_length = message.length(); 
        byte[] messagemessageByte = message.getBytes(); 
        DatagramPacket p = new DatagramPacket(messageByte, msg_length, local, 
                server_port); 
        try
            s.send(p); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        
    }



  代码中需要注意的地方已做了注释,希望本文对您有所帮助!