SocketIO通信

SocketIO通信

传统BIO编程

网络编程的基本模型是C/S模型，也就是两个进程直接进行相互通信，其中服务端提供配置信息（绑定的IP地址和监听端口），

客户端通过连接操作向服务端监听的地址发起连接请求，通过三次握手建立连接，如果连接成功，则双方即可以进行通信

服务器端在accpet（）处阻塞，每有一个新的客户端接入时，就会new 一个 线程

三次握手和四次挥手：http://blog.51cto.com/jinlong/2065461

1、三次握手：

置位概念：根据TCP的包头字段，存在3个重要的标识ACK、SYN、FIN

ACK：表示验证字段

SYN：位数置1，表示建立TCP连接

FIN：位数置1，表示断开TCP连接

三次握手过程说明：

1、由客户端发送建立TCP连接的请求报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且将报文中的SYN字段置为1，表示需要建立TCP连接。（SYN=1，seq=x，x为随机生成数值）

2、由服务端回复客户端发送的TCP连接请求报文，其中包含seq序列号，是由回复端随机生成的，并且将SYN置为1，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发送过来的序列号seq的基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP建立请求已得到验证。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y为随机生成数值）这里的ack加1可以理解为是确认和谁建立连接。

3、客户端收到服务端发送的TCP建立验证请求后，会使自己的序列号加1表示，并且再次回复ACK验证请求，在服务端发过来的seq上加1进行回复。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）

2、四次挥手：

四次挥手过程说明：

1、客户端发送断开TCP连接请求的报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且还将报文中的FIN字段置为1，表示需要断开TCP连接。（FIN=1，seq=x，x由客户端随机生成）

2、服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文，其包含seq序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服务端随机生成）

3、服务端在回复完客户端的TCP断开请求后，不会马上进行TCP连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到A的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的FIN字段置1，并且产生随机seq序列号。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服务端随机生成）

4、客户端收到服务端的TCP断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的seq字段和ACK字段，ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1，从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h为客户端随机生成）

至此TCP断开的4次挥手过程完毕

3、11种状态

1、一开始，建立连接之前服务器和客户端的状态都为CLOSED；

2、服务器创建socket后开始监听，变为LISTEN状态；

3、客户端请求建立连接，向服务器发送SYN报文，客户端的状态变味SYN_SENT；

4、服务器收到客户端的报文后向客户端发送ACK和SYN报文，此时服务器的状态变为SYN_RCVD；

5、然后，客户端收到ACK、SYN，就向服务器发送ACK，客户端状态变为ESTABLISHED；

6、服务器端收到客户端的ACK后变为ESTABLISHED。此时3次握手完成，连接建立！

由于TCP连接是全双工的，断开连接会比建立连接麻烦一点点。

1、客户端先向服务器发送FIN报文，请求断开连接，其状态变为FIN_WAIT1；

2、服务器收到FIN后向客户端发送ACK，服务器的状态围边CLOSE_WAIT；

3、客户端收到ACK后就进入FIN_WAIT2状态，此时连接已经断开了一半了。如果服务器还有数据要发送给客户端，就会继续发送；

4、直到发完数据，就会发送FIN报文，此时服务器进入LAST_ACK状态；

5、客户端收到服务器的FIN后，马上发送ACK给服务器，此时客户端进入TIME_WAIT状态；

6、再过了2MSL长的时间后进入CLOSED状态。服务器收到客户端的ACK就进入CLOSED状态。

至此，还有一个状态没有出来：CLOSING状态。

CLOSING状态表示：

客户端发送了FIN，但是没有收到服务器的ACK，却收到了服务器的FIN，这种情况发生在服务器发送的ACK丢包的时候，因为网络传输有时会有意外。

11种状态：

LISTEN：等待从任何远端TCP 和端口的连接请求。

SYN_SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。

SYN_RECEIVED：发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。

ESTABLISHED：表示一个打开的连接，接收到的数据可以被投递给用户。连接的数据传输阶段的正常状态。

FIN_WAIT_1：等待远端TCP 的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。

FIN_WAIT_2：等待远端TCP 的连接终止请求。

CLOSE_WAIT：等待本地用户的连接终止请求。

CLOSING：等待远端TCP 的连接终止请求确认。

LAST_ACK：等待先前发送给远端TCP 的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）

TIME_WAIT：等待足够的时间过去以确保远端TCP 接收到它的连接终止请求的确认。

TIME_WAIT 两个存在的理由：

1.可靠的实现tcp全双工连接的终止；

2.允许老的重复分节在网络中消逝。

CLOSED：不在连接状态（这是为方便描述假想的状态，实际不存在）

服务器每侦听到一个客户端建立连接的请求，都需要单独开一个线程，当客户端数量过多时，会造成服务器爆炸

NIO编程介绍（同步非阻塞）

NIO也叫Non-block IO，即非阻塞IO

可以通过一个Selector接入很多个Client 端

Buffer（缓冲区）、Channel（管道、通道）、Selector（选择器、多路复用器）

NIO的本质是避免原始的TCP建立连接使用三次握手的 操作，减少连接的开销

NIO 通信步骤：

1.创建ServerSocketChannel，为它配置非阻塞模式

2.绑定监听，配置TCP参数，录入backlog 大小等

3.创建一个独立的IO线程，用于轮询多路复用器 Selector

4.创建Selector ，将之前创建的 ServerSocketChannel 注册到Selector 上，并设置监听标识位 SelectionKey。accept

5.启动IO线程，在循环体中执行Selector.select（）方法，轮询就绪的通道

6.当轮询到了处于就绪的通道时，需要进行判断操作，如果是accept 状态，说明是新的客户端接入，则调用 accept 方法接受新的客户端

7.设置新接入客户端的一些参数，如非阻塞、并将其通道继续注册到 Selector 之中，设置监听标识位等

8.如果轮询的通道操作是Read ，则进行读取，构造Buffer 对象等

9.更细节的还有数据没发送完成继续发送的问题……

AIO（异步非阻塞）