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Android開發(fā)：如何實現TCP和UDP傳輸

TCP和UDP在網絡傳輸中非常重要，在Android開發(fā)中同樣重要。

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首先我們來看一下什么是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（連接導向）的、可靠的、基于字節(jié)流的運輸層（Transport layer）通信協(xié)議，由IETF的RFC 793說明（specified）。在簡化的計算機網絡OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能。應用層向TCP層發(fā)送用于網間傳輸的、用8位字節(jié)表示的數據流，然后TCP把數據流分割成適當長度的報文段（通常受該計算機連接的網絡的數據鏈路層的最大傳送單元(MTU)的限制）。之后TCP把結果包傳給IP層，由它來通過網絡將包傳送給接收端實體的TCP層。TCP為了保證不發(fā)生丟包，就給每個字節(jié)一個序號，同時序號也保證了傳送到接收端實體的包的按序接收。然后接收端實體對已成功收到的字節(jié)發(fā)回一個相應的確認(ACK)；如果發(fā)送端實體在合理的往返時延(RTT)內未收到確認，那么對應的數據（假設丟失了）將會被重傳。TCP用一個校驗和函數來檢驗數據是否有錯誤；在發(fā)送和接收時都要計算校驗和。

首先，TCP建立連接之后，通信雙方都同時可以進行數據的傳輸，其次，他是全雙工的；在保證可靠性上，采用超時重傳和捎帶確認機制。

在流量控制上，采用滑動窗口協(xié)議[1]，協(xié)議中規(guī)定，對于窗口內未經確認的分組需要重傳。

在擁塞控制上，采用慢啟動算法。

什么是UDP？

UDP 是User Datagram Protocol的簡稱， 中文名是用戶數據包協(xié)議，是 OSI 參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務。它是IETF RFC 768是UDP的正式規(guī)范。在網絡中它與TCP協(xié)議一樣用于處理數據包。在OSI模型中，在第四層——傳輸層，處于IP協(xié)議的上一層。UDP有不提供數據報分組、組裝和不能對數據包的排序的缺點，也就是說，當報文發(fā)送之后，是無法得知其是否安全完整到達的。 UDP用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網絡應用。包括網絡視頻會議系統(tǒng)在內的眾多的客戶/服務器模式的網絡應用都需要使用UDP協(xié)議。UDP協(xié)議從問世至今已經被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經被一些類似協(xié)議所掩蓋，但是即使是在今天，UDP仍然不失為一項非常實用和可行的網絡傳輸層協(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（網際協(xié)議）協(xié)議的頂層。根據OSI（開放系統(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絡數據流量壓縮成數據報的形式。一個典型的數據報就是一個二進制數據的傳輸單位。每一個數據報的前8個字節(jié)用來包含報頭信息，剩余字節(jié)則用來包含具體的傳輸數據。

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TCP連接的一個示意圖：

TCP傳輸原理

是不是很好理解，這里就不多說了，直接看代碼吧！實踐出真知。

TCP服務器端代碼：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. try {  
    2.   
  
  
  
  2.             Boolean endFlag = false;  
    3.   
  
  
  
  3.             ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);  
    4.   
  
  
  
  4.             while (!endFlag) {  
    5.   
  
  
  
  5.                 // 等待客戶端連接  
    6.   
  
  
  
  6.                 Socket s = ss.accept();  
    7.   
  
  
  
  7.                 BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s.getInputStream()));  
    8.   
  
  
  
  8.                 //注意第二個參數據為true將會自動flush，否則需要需要手動操作output.flush()  
    9.   
  
  
  
  9.                 PrintWriter output = newPrintWriter(s.getOutputStream(),true);  
    10.   
  
  
  
  10.                 String message = input.readLine();  
    11.   
  
  
  
  11.                 Log.d("Tcp Demo", "message from Client:"+message);  
    12.   
  
  
  
  12.                 output.println("message received!");  
    13.   
  
  
  
  13.                 //output.flush();  
    14.   
  
  
  
  14.                 if("shutDown".equals(message)){  
    15.   
  
  
  
  15.                     endFlag=true;  
    16.   
  
  
  
  16.                 }  
    17.   
  
  
  
  17.                 s.close();  
    18.   
  
  
  
  18.             }  
    19.   
  
  
  
  19.             ss.close();  
    20.   
  
  
  
  20.    
    21.   
  
  
  
  21.         } catch (UnknownHostException e) {  
    22.   
  
  
  
  22.             e.printStackTrace();  
    23.   
  
  
  
  23.         } catch (IOException e) {  
    24.   
  
  
  
  24.             e.printStackTrace();  
    25.   
  
  
  
  25.         } 
    26.

TCP客戶端代碼：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. try {  
    2.   
  
  
  
  2.             Socket s = new Socket("localhost", 12345);  
    3.   
  
  
  
  3.             // outgoing stream redirect to socket  
    4.   
  
  
  
  4.             OutputStream out = s.getOutputStream();  
    5.   
  
  
  
  5.             // 注意第二個參數據為true將會自動flush，否則需要需要手動操作out.flush()  
    6.   
  
  
  
  6.             PrintWriter output = new PrintWriter(out, true);  
    7.   
  
  
  
  7.             output.println("Hello IdeasAndroid!");  
    8.   
  
  
  
  8.             BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s  
    9.   
  
  
  
  9.                     .getInputStream()));  
    10.   
  
  
  
  10.             // read line(s)  
    11.   
  
  
  
  11.             String message = input.readLine();  
    12.   
  
  
  
  12.             Log.d("Tcp Demo", "message From Server:" + message);  
    13.   
  
  
  
  13.             s.close();  
    14.   
  
  
  
  14.    
    15.   
  
  
  
  15.         } catch (UnknownHostException e) {  
    16.   
  
  
  
  16.             e.printStackTrace();  
    17.   
  
  
  
  17.         } catch (IOException e) {  
    18.   
  
  
  
  18.             e.printStackTrace();  
    19.   
  
  
  
  19.         } 
    20.

下面我們看看UDP：

UDP傳輸原理

UDP服務器端代碼：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. // UDP服務器監(jiān)聽的端口  
    2.   
  
  
  
  2.         Integer port = 12345;  
    3.   
  
  
  
  3.         // 接收的字節(jié)大小，客戶端發(fā)送的數據不能超過這個大小  
    4.   
  
  
  
  4.         byte[] message = new byte[1024];  
    5.   
  
  
  
  5.         try {  
    6.   
  
  
  
  6.             // 建立Socket連接  
    7.   
  
  
  
  7.             DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(port);  
    8.   
  
  
  
  8.             DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(message,  
    9.   
  
  
  
  9.                     message.length);  
    10.   
  
  
  
  10.             try {  
    11.   
  
  
  
  11.                 while (true) {  
    12.   
  
  
  
  12.                     // 準備接收數據  
    13.   
  
  
  
  13.                     datagramSocket.receive(datagramPacket);  
    14.   
  
  
  
  14.                     Log.d("UDP Demo", datagramPacket.getAddress()  
    15.   
  
  
  
  15.                             .getHostAddress().toString()  
    16.   
  
  
  
  16.                             + ":" + new String(datagramPacket.getData()));  
    17.   
  
  
  
  17.                 }  
    18.   
  
  
  
  18.             } catch (IOException e) {  
    19.   
  
  
  
  19.                 e.printStackTrace();  
    20.   
  
  
  
  20.             }  
    21.   
  
  
  
  21.         } catch (SocketException e) {  
    22.   
  
  
  
  22.             e.printStackTrace();  
    23.   
  
  
  
  23.         } 
    24.

UDP客戶端代碼：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. public static void send(String message) {  
    2.   
  
  
  
  2.         message = (message == null ? "Hello IdeasAndroid!" : message);  
    3.   
  
  
  
  3.         int server_port = 12345;  
    4.   
  
  
  
  4.         DatagramSocket s = null;  
    5.   
  
  
  
  5.         try {  
    6.   
  
  
  
  6.             s = new DatagramSocket();  
    7.   
  
  
  
  7.         } catch (SocketException e) {  
    8.   
  
  
  
  8.             e.printStackTrace();  
    9.   
  
  
  
  9.         }  
    10.   
  
  
  
  10.         InetAddress local = null;  
    11.   
  
  
  
  11.         try {  
    12.   
  
  
  
  12.             // 換成服務器端IP  
    13.   
  
  
  
  13.             local = InetAddress.getByName("localhost");  
    14.   
  
  
  
  14.         } catch (UnknownHostException e) {  
    15.   
  
  
  
  15.             e.printStackTrace();  
    16.   
  
  
  
  16.         }  
    17.   
  
  
  
  17.         int msg_length = message.length();  
    18.   
  
  
  
  18.         byte[] messagemessageByte = message.getBytes();  
    19.   
  
  
  
  19.         DatagramPacket p = new DatagramPacket(messageByte, msg_length, local,  
    20.   
  
  
  
  20.                 server_port);  
    21.   
  
  
  
  21.         try {  
    22.   
  
  
  
  22.             s.send(p);  
    23.   
  
  
  
  23.         } catch (IOException e) {  
    24.   
  
  
  
  24.             e.printStackTrace();  
    25.   
  
  
  
  25.         }  
    26.   
  
  
  
  26.     } 
    27.

代碼中需要注意的地方已做了注釋，希望本文對您有所幫助！

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