【Java TCP/IP Soket】— 剖析TCP套接字连接

前言：

在Socket实例返回时(通过Socket公有构造函数，或者调用ServerSocket.accept( )方法)，它就已经连接到一个远程终端，并通过协议的底层实现完成了TCP消息或握手信息的交换。

TCP连接：

1.TCP的开放握手：

TCP的开放握手也称为3次握手，因为这通常包括三条消息：



第一条：从客户端到服务端的连接请求；

第二条：从服务端到客户端的确认消息；

第三条：从客户端到服务端的确认消息；



这样客户端与服务端就已经成功建立了连接，通常这个过程发生得很快。然而，互联网是一种“尽力而为”的网络，TCP协议将以递增的时间间隔重复发送几次握手消息。如果TCP客户端在一段时间后还没有收到服务端的回复消息，则发生超时并放弃连接。这种情况下，Socket构造函数将抛出IOException异常。

注意：TCP连接的超时通常时间比较长，因此要经过几分钟Socket构造函数才会抛出异常；



2.连接剖析

下面将介绍“客户端建立连接”与“服务端建立连接”的过程，其中，客户端的IP表示为：A.B.C.D，服务端的IP表示为：W.X.YZ，端口表示为：Q

(1)客户端连接建立



如果在调用构造函数时，客户端没有指定本地IP和端口，底层实现则将向服务端发送数据报文的网络接口地址作为本地IP，同时选择一个没有被其它TCP套接字使用的本地端口（P）

(2)服务端套接字设置



服务器首先创建一个ServerSocket实例，并将其与已知端口相关联（Q）,套接字实现为新的ServerSocket实例创建了一个底层数据结构，并将Q赋给本地端口，将特定的通配符地址（图中为“*”）赋给本地IP地址。（服务器也可能在构造函数中指定一个本地IP地址，但是通常不这样做。对于服务器主机有多个IP地址的情况，不指定本地地址能够接收发送到该服务器主机任何地址的连接请求）

(3)服务端确认握手消息



除了要设置服务端套接字外(创建一个新的底层套接字数据结构)，服务器还要向客户端发回一个TCP握手确认消息。

(4)服务端accept( )处理



注意：在ServerSocket关联的列表中每个数据结构，都代表了一个与客户端已经完成建立的TCP连接。