android TCP 和 UDP总结

    之前写过一些关于TCP和UDP数据传输的代码，比如使用TCP传输音视频数据包，P2P打洞中使用UDP等。写好之后就直接丢下了，没有总结下都。最近准备找工作，再拿来温习下。

1、还是先说点啥

    暂时把自己的定位很明确，就是android应用层的开发，所以关于TCP/UDP的实现细节，暂时也不想去深究。但是心里清楚这个必须去看的，有时间推荐大家看看《TCP/IP详解》，或者网上有很多大牛的总结。

2、TCP

    不知道为什么，这个总结不想写的太细，不贴代码写的细又不知道能总结啥，好纠结，可能就是认识有限吧，公司要是有个架构就好了。不说了，还是安安稳稳的写总结吧。TCP这个可能是我们用的比较多的或者说我用的比较多的，主要的工作还是进行大量数据的传输和心跳保持（想想去年面试的时候都不知道啥是心跳，汗……）。对于心跳保持，就是一个简单的小心跳包；大量数据的传输，这个也总结不了啥东西，代码就那样，就是一些细节说一下。

客户端：这个是我们关注的最多的，也是作为一个手机APP主要关注的，因为我们就是client

a、创建一个client socket

new Socket(ip, prot);

    我们可以通过上面的方式创建一个socket，如果失败，会抛出IOException。参数中的IP和Port是目标服务器的IP和端口号。若你想得到本地的IP和端口可通过这个socket拿到。当然，创建socket还有多种构造方法，比如 new Socket(proxy) ，如果有需要你可以查阅相关说明。

b、发送和接收数据

    拿到socket对象之后我们接着要做的事情就是从这个socket中拿到输入和输出流，这样我们才可以进行数据的发送和接收：

InputStream is = mSocket.getInputStream();
OutputStream out = mSocket.getOutputStream();

    通过输出流，我们可以使用is.read(receiveBuffer)和out.write(data);来进行数据的收发。这里给两个简单实例：

接收数据：

	@Override
	public void execute() {
		try {
			int count = is.read(receiveBuffer);
			if (count == -1) {
				notifyError();
			}
			byte[] data = getPacket(receiveBuffer, count, is);
			mReceiverQueue.put(data);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
			notifyError();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			notifyError();
		}
	}

假如我们的数据包协议格式如下：

这个时候，如果进行大量数据传输的时候我们从InputStream中一次读取的数据可能不是一个完整的数据包。这个时候我们需要做下面的判断：

a、读取的数据长度是否达到包头大小，若没有包头长，继续读，直到达到或者超过包头大小；

b、从包头中解出长度字段，循环读取，直到读到长度字段标示长度为止；

c、校验数据，去除包头，取出包体；

d、重复上述步骤。

发送数据：

	@Override
	public void execute() {
		try {
			byte[] data = mSenderQueue.take();
			out.write(data);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
			notifyError();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			notifyError();
		}
	}

    mSenderQueue和mReceiverQueue一样，都是阻塞队列。发送的时候，我们从队列中取出要发送的数据，然后通过输出流写入即可。这个地方比发送简单了一些。可能你已经注意到，我的发送和接收都用了阻塞队列，这个原因就是考虑到大量数据的时候做一个缓冲，如果没有缓冲，可能导致代码的阻塞。另外就是当我们的阻塞队列充满的时候可以手动丢弃一些数据，这个就是具体应用了。

服务端：这个可以简单了解下，可以java实现，也可C++等实现

    首先，我们创建一个ServerSocket对象并指定一个端口号，通过这个对象的accept()方法等待客户的连接，这个方法是阻塞的；当有客户端连接上来之后，我们就拿到了连接的Socket，拿到这个socket之后的操作就和客户端一样了，最后看一下关键代码：

	try {
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9559);
		while (true) {
			Socket socket = serverSocket.accept();
			// new ServiceSocketThread(socket).start();
		}
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}

    因为服务端不可能只与一个客户端连接，因此上面的代码写在一个死循环中。拿到socket之后起一个新的线程来处理这个socket。

    最后，还有一点需要注意的是：从Socket中拿到InputStream和OutputStream之后如果关闭它们，socket也将随之关闭(未验证)。

3、UDP

    这个东西用的很少，就是当初测试P2P的时候用过。能想到的问题就是数据大小的问题，比如发送数据我们的数据定义为多大合适。但是最后没有实际的项目验证，在此也不好回答。先贴一段代码出来：

public class UDPServer extends BaseThread {

	/** 发送队列大小 */
	public static final int SENDQUEUESIZE = 10;
	/** 接收队列大小 */
	public static final int RECEIVEQUEUESIZE = 10;
	/** TCP接收缓存大小 */
	public static final int RECEIVERBUFFERSIZE = 1024;
	/** UDP接收缓存大小 */
	public static final int RECEIVERPACKETSIZE = 1024 * 64;

	private int count = 0;
	private DatagramPacket receivePacket;
	private DatagramSocket mSocket;

	@Override
	public boolean prepare() {
		receivePacket = new DatagramPacket(new byte[RECEIVERPACKETSIZE], RECEIVERPACKETSIZE);
		try {
			mSocket = new DatagramSocket(9559);
		} catch (SocketException e) {
			System.out.println(String.format("udp connect init error: %s", e.getMessage()));
			return false;
		}
		return true;
	}

	@Override
	public void execute() {
		try {
			mSocket.receive(receivePacket);

			byte[] data = receivePacket.getData();
			int length = receivePacket.getLength();
			int offset = receivePacket.getOffset();
			System.out.print(++count
					+ String.format("length:%d|%d, offset:%d, data: %s \n", length, data.length, offset, new String(data, "gbk")));
			System.out.println(data[1024]);
		} catch (SocketException e) {
			System.out.println(String.format("udp connect init error: %s", e.getMessage()));
		} catch (IOException e) {
			System.out.println(String.format("udp connect init error: %s", e.getMessage()));
		}
	}
}

    byte[] data = receivePacket.getData();这个地方拿到的data是缓冲区的大小，他们地址是样的，这个大家可以试试就知道。至于这个data中有多少数据，就需要我们通过receivePacket.getLength();拿到。