Android開(kāi)發(fā)：如何實(shí)現(xiàn)TCP和UDP傳輸
TCP和UDP在網(wǎng)絡(luò)傳輸中非常重要，在Android開(kāi)發(fā)中同樣重要。
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首先我們來(lái)看一下什么是TCP和UDP。
什么是TCP？
TCP：Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議TCP是一種面向連接（連接導(dǎo)向）的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層（Transport layer）通信協(xié)議，由IETF的RFC 793說(shuō)明（specified）。在簡(jiǎn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能。應(yīng)用層向TCP層發(fā)送用于網(wǎng)間傳輸?shù)摹⒂?位字節(jié)表示的數(shù)據(jù)流，然后TCP把數(shù)據(jù)流分割成適當(dāng)長(zhǎng)度的報(bào)文段（通常受該計(jì)算機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層的最大傳送單元(MTU)的限制）。之后TCP把結(jié)果包傳給IP層，由它來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將包傳送給接收端實(shí)體的TCP層。TCP為了保證不發(fā)生丟包，就給每個(gè)字節(jié)一個(gè)序號(hào)，同時(shí)序號(hào)也保證了傳送到接收端實(shí)體的包的按序接收。然后接收端實(shí)體對(duì)已成功收到的字節(jié)發(fā)回一個(gè)相應(yīng)的確認(rèn)(ACK)；如果發(fā)送端實(shí)體在合理的往返時(shí)延(RTT)內(nèi)未收到確認(rèn)，那么對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)（假設(shè)丟失了）將會(huì)被重傳。TCP用一個(gè)校驗(yàn)和函數(shù)來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤；在發(fā)送和接收時(shí)都要計(jì)算校驗(yàn)和。
首先，TCP建立連接之后，通信雙方都同時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，其次，他是全雙工的；在保證可靠性上，采用超時(shí)重傳和捎帶確認(rèn)機(jī)制。
在流量控制上，采用滑動(dòng)窗口協(xié)議[1]，協(xié)議中規(guī)定，對(duì)于窗口內(nèi)未經(jīng)確認(rèn)的分組需要重傳。
在擁塞控制上，采用慢啟動(dòng)算法。
什么是UDP？
UDP 是User Datagram Protocol的簡(jiǎn)稱， 中文名是用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，是 OSI 參考模型中一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù)。它是IETF RFC 768是UDP的正式規(guī)范。在網(wǎng)絡(luò)中它與TCP協(xié)議一樣用于處理數(shù)據(jù)包。在OSI模型中，在第四層——傳輸層，處于IP協(xié)議的上一層。UDP有不提供數(shù)據(jù)報(bào)分組、組裝和不能對(duì)數(shù)據(jù)包的排序的缺點(diǎn)，也就是說(shuō)，當(dāng)報(bào)文發(fā)送之后，是無(wú)法得知其是否安全完整到達(dá)的。 UDP用來(lái)支持那些需要在計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。包括網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用UDP協(xié)議。UDP協(xié)議從問(wèn)世至今已經(jīng)被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經(jīng)被一些類似協(xié)議所掩蓋，但是即使是在今天，UDP仍然不失為一項(xiàng)非常實(shí)用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議。
與所熟知的TCP（傳輸控制協(xié)議）協(xié)議一樣，UDP協(xié)議直接位于IP（網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議的頂層。根據(jù)OSI（開(kāi)放系統(tǒng)互連）參考模型，UDP和TCP都屬于傳輸層協(xié)議。
UDP協(xié)議的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報(bào)的形式。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)報(bào)就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前8個(gè)字節(jié)用來(lái)包含報(bào)頭信息，剩余字節(jié)則用來(lái)包含具體的傳輸數(shù)據(jù)。
TCP和UDP在android中的使用和在Java里是完全一樣的。
首先我們看看TCP連接，下圖為T(mén)CP連接的一個(gè)示意圖：
TCP傳輸原理
是不是很好理解，這里就不多說(shuō)了，直接看代碼吧！實(shí)踐出真知。
TCP服務(wù)器端代碼：
- try {
- Boolean endFlag = false;
- ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);
- while (!endFlag) {
- // 等待客戶端連接
- Socket s = ss.accept();
- BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s.getInputStream()));
- //注意第二個(gè)參數(shù)據(jù)為true將會(huì)自動(dòng)flush，否則需要需要手動(dòng)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客戶端代碼：
- try {
- Socket s = new Socket("localhost", 12345);
- // outgoing stream redirect to socket
- OutputStream out = s.getOutputStream();
- // 注意第二個(gè)參數(shù)據(jù)為true將會(huì)自動(dòng)flush，否則需要需要手動(dòng)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();
- }
下面我們看看UDP：
UDP傳輸原理
UDP服務(wù)器端代碼：
- // UDP服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)的端口
- Integer port = 12345;
- // 接收的字節(jié)大小，客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)不能超過(guò)這個(gè)大小
- byte[] message = new byte[1024];
- try {
- // 建立Socket連接
- DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(port);
- DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(message,
- message.length);
- try {
- while (true) {
- // 準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)
- 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客戶端代碼：
- 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 {
- // 換成服務(wù)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();
- }
- }
代碼中需要注意的地方已做了注釋，希望本文對(duì)您有所幫助！
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