TCP及Socket

计算机网络相关的问题，如果想去了解，前提就是深刻理解网络4/7层模型。

记住并理解，上面每一层。切记，切记，切记。知道一些就可以开始主题，分两个部分TCP和Socket。

TCP是（Tranfer Control Protocol）的简称，在OSI参考模型第四层，也就是端口，到端口的的通信，它是一个可靠的双向连接，一旦建立连接就可以双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

最常听说的就是三次握手。是的它说的就是TCP建立连接的过程。具体的步骤如下：

第一步：Server监听端口，状态为：Listen 

第二部：Client发送SNY包，请求连接，并将状态改为：SYN_SEND

第三部：Server发送ACK包，和SNY包，同意，并请求连接，状态改为：SYN_RCVD

第四部：Client发送ACK包，Server收到包后，连接建立。双方状态改为：ESTABLISHED

第一步：Client发起FIN包。状态变为：FNI_WAIT_1

第二步：Server发送ACK包。状态变为：CLOSE_WAIT，Client收包后状态变为：FNI_WAIT_2

第三步：Server发送FIN包，状态变为：LAST_ACK。Client收包后状态变为：TIME_WAIT

第四步：Client发送ACK包。双方状态变为：CLOSED 

需要注意的是，Client是在收到Server FIN包后两个最大报文时间（2MSL）后变为CLOSED状态的。双方都可以发起断开请求，上面是已先发起请求的是Client。

如何验证上面讲的这些呢？那就是抓包分析，其实日常的开发中也可以通过抓包来发现问题。在这里我简单贴个图看一下TCP的包，这个工具非常强大感兴趣的朋友可以去深入了解一下。

1.可以在这个过滤，通过协议，通过IP，通过端口都可以。

2.这个就是每个包，例子中的这个是个[SYN，ACK]包，就是建立TCP连接的第二次握手

3.被抓取的包对应的网络层，从上到下分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层。

Socket其实就是TCP协议的实现。也就是说它就是TCP的API，当然其实Socket也支持别的协议如：UDP。既然是API那，上面说的其实就是它的原理。下面说一下它的使用。大概说一下。

1.ServerSocket：是服务端来监听的类。监听方法accept()。

2.客户端：创建Socket对象，设定IP和Port

3.当有新的客户端连接时可以通过ServerSocket类获取Socket。而Socket就是我们的通讯渠道。

4.发送和读取数据分别使用OutputStream和InputStream而这两个类是从Socket获取的。

其实Socket的基本使用就是这么简单，但是在其实项目中这样是无法满足需求的。实际上大多数场景都是需要一对多的提供服务。

使用多线程实现多客户端的通信

实现服务器与多个客户端进行通信， 可以接受多个客户端的请求并进行回复

应用多线程来实现服务器与多客户端之间的通信

1、服务器端创建ServerSocket，循环调用accept()等待客户端连接

2、客户端创建一个Socket并请求和服务器端连接

3、服务器端接受客户端请求，创建socket与该客户建立专线连接

4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话

5、服务器端继续等待新的连接

modbus协议为一主多从的通讯结构，主站按照从站地址发送查询命令，从站判定为自己的命令时响应。这样来保证在一个网络中一台服务器和多台客户端通讯。具体可以给予串口的，也可以给予以太网的，若用以太网的话，也可以多个主。

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