TCP三次握手分析 以及字符串的發送接收 客戶端採用異步選擇事件模型

有圖有真相 直接上圖

 

簡述Tcp的特點：上圖吧

 

簡述 tcp的三次握手

Connet  客戶端請求連接  發送字段syn = 1

Accept    服務器確認接收客戶端的連接 回覆syn = 1 ack=1；

Write  客戶端向服務器發送ack = 1

 

四次揮手：

假設客戶端先發起斷連

客戶端向服務器發送fin = 1 請求釋放連接

服務器端收到後發送ack = 1

服務器向客戶端發送釋放連接請求 fin =1

客戶端收到回覆ack 等待2msl時間後關閉 服務器收到ack立刻關閉

 

關於服務器和客戶端通信之間存在阻塞的地方：

accept函數

recv函數

 

下面直接上代碼：（服務器採用低效的併發模式C11線程+lambda表達式，客戶端採用異步事件選擇模型）

/******************************************server***************************************************************************/

//Need to link with Ws2_32.lib
#include <Winsock2.h>
#include <iostream>
#include <thread>

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

using namespace std;

int main(void)
{
    /* 初始化winsock2庫 */
    //Step 0. Initialize winsock2 library...
    WSADATA wsaData;

    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
    {
        return 1;
    }

    // Step 1. Ask system for a socket.this socket is waiter
    SOCKET sockServer = ::socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if (sockServer == INVALID_SOCKET)
    {
        return 1;
    }

    //Step 2. bind the socket to a local address and port.接待套接字
    sockaddr_in addrServer = { 0 };
    addrServer.sin_family = AF_INET;
    addrServer.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("88.88.106.30"); 
    //host to network short.小端轉大端
    addrServer.sin_port = htons(30001);

    if (::bind(sockServer, reinterpret_cast<const sockaddr*>(&addrServer),
        sizeof addrServer) == SOCKET_ERROR)
    {
        return 1;
    }

    // Step 3. listen. 監聽隊列的設置  監聽五個套接字的連接
    if (listen(sockServer, 5) == SOCKET_ERROR)
    {
        return 1;
    }

    // Step 4. accept.
    sockaddr_in addrClient = { 0 }; //將對放的信息保存在這個結構體裏
    int iLength = sizeof addrClient;
    SOCKET sockClient = INVALID_SOCKET;

    while (true)
    {
        //該返回的套接字纔是用於收發的套接字-這裏的邏輯是 一個連接開一個線程
        sockClient = ::accept(sockServer, reinterpret_cast<sockaddr*>(&addrClient), &iLength);
        if (sockClient == INVALID_SOCKET)
        {
            return 1;
        }

        thread t1([sockClient]()->void
        {
            //Step 5. receive and send data.
            int iResult = ::send(sockClient, reinterpret_cast<const char*>(L"hello"),
                (wcslen(L"hello") + 1) * 2, 0);

            if (iResult <= 0)
            {
                return;
            }

            wchar_t buf[100] = { 0 };
            iResult = ::recv(sockClient, reinterpret_cast<char*>(buf), 200, 0);

            wcout << buf << endl;

            ::closesocket(sockClient);
        });

        t1.detach();//脫離主線程的管理 自己去跑
    }
    
    ::closesocket(sockServer);

    ::WSACleanup();

    return 0;
}

/******************************************client***************************************************************************/
#include <Winsock2.h>
#include <iostream>
#include<Windows.h>
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")
#include <thread>
using namespace std;

HANDLE socketEvent;
HANDLE mythread;
HANDLE stopEvent;

DWORD __stdcall RecvThreadProc(LPVOID lpParam)
{
    if (lpParam == NULL)
        return 0;
    SOCKET sock2server = reinterpret_cast<SOCKET>(lpParam);
    //ClientBase *client = (ClientBase *)lpParam;
    DWORD ret = 0;
    int index = 0;
    WSANETWORKEVENTS networkEvent;
    HANDLE events[2];
    events[0] = socketEvent;   //網絡事件
    events[1] = stopEvent;  //線程退出事件
    while (true)
    {
        ret = WSAWaitForMultipleEvents(2, events, FALSE, INFINITE, FALSE);
        if (ret == WSA_WAIT_FAILED || ret == WSA_WAIT_TIMEOUT)
            continue;
        index = ret - WSA_WAIT_EVENT_0;        //相減可以獲得響應的事件對應的事件數組下標，來確定是哪個網絡事件
        if (index == 0)
        {
            WSAEnumNetworkEvents(sock2server, events[0], &networkEvent);//根據這個結構體我們就可以判斷是否是   我們所關注的網絡事件已經發生了
            if (networkEvent.lNetworkEvents & FD_READ)  //這裏有讀FD_WRITE 和 寫 FD_READ   接收消息用FD_READ
            {
                if (networkEvent.iErrorCode[FD_READ_BIT != 0])
                {
                    //Error
                    continue;
                }

                wchar_t *buff = new wchar_t[100];
                ret = recv(sock2server, reinterpret_cast<char*>( buff), 1024, 0);
                if (ret == 0 || (ret == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAECONNRESET))
                {
                    //client->OnConnectionClosed();
                    break;        //錯誤
                }
                wcout << buff << endl;
            }
            if (networkEvent.lNetworkEvents & FD_CLOSE)//這裏指服務器主動斷連
            {

                //client->OnConnectionClosed();
                break;    //關閉
            }
        }
        else//stopEvent 控制退出
        {
            wcout << L"program will exit."<< endl;
            break;
        }
    }

}

int main(void)
{
    /* 初始化winsock2庫 */
    //Step 0. Initialize winsock2 library...
    WSADATA wsaData;

    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
    {
        return 1;
    }

    //Step 1. Ask system for a socket. to->2.  for->4.
    SOCKET sock2Server = ::socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if (sock2Server == INVALID_SOCKET)
    {
        return 0;
    }

    //network event
    socketEvent = WSACreateEvent();
    //program exit event
    stopEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    //Step 2. connect a server.the ip and port is server`s ip port
    sockaddr_in addrServer = { 0 };
    addrServer.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("88.88.106.30");
    addrServer.sin_port = htons(30001);
    addrServer.sin_family = AF_INET;

    //connect not bolock....
    if (::connect(sock2Server, reinterpret_cast<const sockaddr*>
        (&addrServer), sizeof addrServer) == SOCKET_ERROR)
    {
        return 1;
    }

    // bind event whith socket 接受到數據和服務器主動斷連都以事件通知
    if (WSAEventSelect(sock2Server, socketEvent, FD_READ | FD_CLOSE) == 0)
    {
        mythread = CreateThread(0, 0, RecvThreadProc, (void *)sock2Server, 0, 0);
    }

    //main event is sleep to wait 
    Sleep(20000);

    SetEvent(stopEvent);

    //wait sub thread exit
    Sleep(500);

    ::closesocket(sock2Server);
    ::WSACleanup();

    return 0;
}