Android开发：如何实现TCP和UDP传输

什么是TCP？

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包，就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

首先，TCP建立连接之后，通信双方都同时可以进行数据的传输，其次，他是全双工的；在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制。

在流量控制上，采用滑动窗口协议[1]，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传。

在拥塞控制上，采用慢启动算法。

什么是UDP？

UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据包协议，是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。它是IETF RFC 768是UDP的正式规范。在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据报分组、组装和不能对数据包的排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。 UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天，UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。

UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

TCP和UDP在android中的使用和在Java里是完全一样的。

首先我们看看TCP连接，下图为TCP连接的一个示意图：

TCP传输原理

是不是很好理解，这里就不多说了，直接看代码吧！实践出真知。

TCP服务器端代码：

try {
            Boolean endFlag = false;  
            ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);
            while (!endFlag) {
                // 等待客户端连接
                Socket s = ss.accept();
                BufferedReader input = new BufferedReader(newInputStreamReader(s.getInputStream()));
                //注意第二个参数据为true将会自动flush，否则需要需要手动操作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客户端代码：

try {
            Socket s = new Socket("localhost", 12345);
            // outgoing stream redirect to socket
           OutputStream out = s.getOutputStream();
            // 注意第二个参数据为true将会自动flush，否则需要需要手动操作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();
        }

下面我们看看UDP：

UDP传输原理

UDP服务器端代码：

// UDP服务器监听的端口
        Integer port = 12345;
        // 接收的字节大小，客户端发送的数据不能超过这个大小
        byte[] message = new byte[1024];
        try {
            // 建立Socket连接
            DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(port);
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(message,
                    message.length);
            try {
                while (true) {
                    // 准备接收数据
                    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客户端代码：

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 {
            // 换成服务器端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();
        }
    }