知识点 Tcp与Udp

Posted 2022-07-21 chu-12345

一、TCP/UDP协议
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，
它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，
它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、 流控或差错恢复功能。一般来说，
TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输流量大，传输速度快的应用

TCP支持的应用协议主要 有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）、
DNS（主域名称系 统）、TFTP（通用文件传输协议）等。

TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。

二、TCP 和 UDP 区别
面向连接vs无连接
TCP 有三次握手的连接过程，UDP 适合消息的多播发布，从单个点向多个点传输消息。
可靠性
TCP 利用握手， 确认（ACK） 和重传的机制，提供了可靠性保证，而 UDP 可能丢失，不知道到底有没有接收。
有序性
TCP 利用序列号保证了消息包的的顺序交付，到达可能无序，但 TCP 会排序。
速度
TCP 速度比较慢，因为要创建连接，保证消息的可靠性和有序性等，需要做额外的很多事情，UDP 更适合对速度比较敏感的应用，
比如在线视频媒体，电视广播，多人在线游戏等。
头字节大小
三、 Go语言TCP客户端与服务端实现
Go语言实现的tcp服务端通信模型
TCPServer
package main

import (
　　"fmt"
　　"io"
　　"net"
　　"os"
)

func main()
　　//服务器端一般不定位具体的客户端套接字
　　tcpaddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp",":8848")
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Server ResolveTCPAddr fail,err :%v", err)
　　　　return
　　

　　serverfd, err := net.ListenTCP("tcp",tcpaddr)
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Server ListenTCP fail,err :%v", err)
　　　　return
　　

　　defer serverfd.Close()

　　for
　　　　conn, err := serverfd.AcceptTCP()
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Server Accept fail,err :%v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　go handleClient(conn)
　　

func handleClient(conn net.Conn)
　　defer conn.Close()

　　fmt.Printf("Welcome %v connect",conn.RemoteAddr().String())

　　for
　　　　buf := make([]byte,1024)
　　　　_, err := conn.Read(buf)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Server read fail,err: %v",err)
　　　　　　break
　　　　

　　　　fmt.Printf("Read Buf:%s",string(buf))

　　　　_, err = conn.Write(buf)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Server write fail")
　　　　　　break
　　　　
　　

Go server端程序模型为
//go-tcpsock/server.go
func HandleConn(conn net.Conn)
　　defer conn.Close()

　　for
　　　　// read from the connection
　　　　// ... ...
　　　　// write to the connection
　　　　//... ...
　　

func main()
　　listen, err := net.Listen("tcp", ":8888")
　　if err != nil
　　　　fmt.Println("listen error: ", err)
　　　　return
　　

　　for
　　　　conn, err := listen.Accept()
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Println("accept error: ", err)
　　　　　　break
　　　　

　　　　// start a new goroutine to handle the new connection
　　　　go HandleConn(conn)
　　

Go语言实现的TCP客户端通信模型
TCPClient
package main

import (
　　"bufio"
　　"fmt"
　　"net"
　　"os"
)

func main()
　　tcpaddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp","127.0.0.1:8848")
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Client ResolveTCPAddr fail, err: %v",err)
　　　　return
　　

　　conn, err := net.DialTCP("tcp",nil,tcpaddr)
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Client DialTCP fail, err: %v",err)
　　　　return
　　

　　defer conn.Close()

　　reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
　　for
　　　　buf, err := reader.ReadString(‘\n‘)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"ReadString fail,err :%v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　_, err = conn.Write([]byte(buf))
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Write fail,err: %v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　//readBuf 记住需要分配内存
　　　　readBuf := make([]byte,1024)
　　　　_, err = conn.Read(readBuf)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Read fail,err :%v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　fmt.Printf("read buf:%s\n",string(readBuf))

　　

四、Go语言UDP服务端与客户端实现
Go语言udp服务端实现
package main

import (
　　"fmt"
　　"net"
　　"os"
)

func main()
　　addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", ":8848")
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr, "udp server ResolveUDPAddr fail,err :%v", err)
　　　　return
　　

　　conn, err := net.ListenUDP("udp", addr)
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr, "udp server ListenUDP fail,err :%v", err)
　　　　return
　　
　　defer conn.Close()

　　for
　　　　buf := make([]byte, 1024)
　　　　_, clientAddr, err := conn.ReadFromUDP(buf)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr, "udp server ReadFromUDP fail,err: %v", err)
　　　　　　continue
　　　　

　　　　fmt.Printf("Recv Msg:%s\n", string(buf))

　　　　go func()
　　　　　　_, err = conn.WriteToUDP(buf, clientAddr)

　　　　　　if err != nil
　　　　　　　　fmt.Printf("udp server WriteToUDP fail,err: %v\n", err)
　　　　　　　　return
　　　　　　
　　　　()
　　

Go语言udp客户端实现
package main

import (
　　"bufio"
　　"fmt"
　　"net"
　　"os"
)

func main()
　　if len(os.Args) != 2
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"Usage:%v host:port",os.Args[0])
　　　　return
　　

　　addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp",os.Args[1])
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"udp client ResolveUDPAddr fail,err :%v",err)
　　　　return
　　

　　conn, err := net.DialUDP("udp",nil,addr)
　　if err != nil
　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"udp client DialUDP fail,err :%v",err)
　　　　return
　　

　　scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
　　for scanner.Scan()
　　　　buf := scanner.Text()

　　　　fmt.Printf("input buf:%s\n",buf)

　　　　_, err := conn.Write([]byte(buf))
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"udp client Write fail,err :%v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　readBuf := make([]byte,1024)
　　　　_, err = conn.Read(readBuf)
　　　　if err != nil
　　　　　　fmt.Fprintf(os.Stderr,"udp client read fail,err :%v",err)
　　　　　　return
　　　　

　　　　fmt.Printf("Read buf:%s\n",readBuf)