为了研究tcp连接建立过程，用java编写了一个tcp客户端(client)，一个tcp服务端(Server)。程序的逻辑很简单，client连接server，向server发送消息，server收到消息作出响应，如果发送的消息是”close”字符串，双方关闭连接。
用抓包工具wireshark进行抓包，分析整个通信过程。
server
public class TcpServer {
private final int SERVER_PORT = 8001;
private ServerSocket servSocket;
private Socket socket;
public static void main(String[] args) throws Exception {
TcpServer server = new TcpServer();
server.acceptRequest();
}
/**
* 接收客户端请求
*
* @throws Exception
*/
public void acceptRequest() throws Exception {
servSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT);
while (true) {
System.out.println("准备接受请求....");
socket = servSocket.accept();
System.out.println("接收来自" + socket.getInetAddress().getHostName() + "的请求");
while (true) {
try {
InputStream in = socket.getInputStream();
int size;
byte[] msg = new byte[1024];
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
size = in.read(msg);
if (size == -1) {
System.out.println("关闭连接:" + socket.getInetAddress());
socket.close();
break;
}
bout.write(msg, 0, size);
String content = bout.toString();
bout.close();
System.out.println("接收到的报文为:");
System.out.println(content);
String response = "recived message:" + content;
socket.getOutputStream().write(response.getBytes("utf-8"));
socket.getOutputStream().flush();
System.out.println("报文已发送，等待接收");
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
socket.close();
break;
}
}
}
}
}
client
public class TcpClient {
public static void main(String[] cmd) throws Exception {
waiteForUserInput("回车建立连接");
Socket socket = new Socket("localhost", 8001);
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
while (true) {
String content = waiteForUserInput("连接建立，回车发送消息(close关闭)");
os.write(content.getBytes());
os.flush();
ByteArrayOutputStream fos = new ByteArrayOutputStream();
copyStream(is, fos);
System.out.println("收到响应:" + fos.toString("UTF-8"));
if ("close".equals(content)) {
socket.shutdownInput();
socket.shutdownOutput();
socket.close();
break;
}
}
System.out.println("bye bye");
}
private static String waiteForUserInput(String tip) {
System.out.println(tip);
String content = "";
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
if (scanner.hasNextLine()) {
content = scanner.nextLine();
}
return content;
}
/**
* 流复制
*
* @param from
* @param to
*/
public static void copyStream(InputStream from, OutputStream to) {
byte[] buf = new byte[1024];
int size = 0;
do {
try {
size = from.read(buf);
if (size > 0) {
to.write(buf, 0, size);
if (size < 1024) {
break;
}
} else {
break;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} while (true);
}
}
首先启动server端，接受请求，再启动client端，配置好Wireshark后，在client端按回车开始建立连接。
根据程序监听的端口配置好过滤条件，如监听的是8001端口，过滤条件可以设置为tcp port 8001
如果你是在自己本地PC启动client和server，由于程序默认监听地址绑定localhost，localhost的流量都是通过
lo0网卡进行流转，因此wireshark在配置的时候网卡需要选择lo0回传网卡。
连接建立
当client连接server端时，也就是client执行代码Socket socket = new Socket("localhost", 8001)，报文如下：
前面三个是tcp建立连接三次握手报文，第四个是连接建立后client和server重新调整窗口大小，我们主要分析前面三个报文。
- client向server发送一个SYN包请求建立连接，SYN报文就是将报文SYN标志位设置为1
- server向client发送ack包表示确认收到上面发送的syn，并设置SYN位，同意建立连接
- client向server发送ack包表示确认收到，双方连接正式建立
发送数据
我们通过client向server发送一个hello的消息，该消息未超过MSS（Maximum Segment Size）即最大报文段长度，因此不会被拆分。
报文5client向server发送数据
在该报文里可以看到三个信息
- ack标志位被设置，表示这是一个确认包
- psh标志位被设置，表示发送方已经发送完所有数据或者已经达到最大缓冲区，期望接收方尽快将数据交付给应用程序（即read返回），一般用于数据传输时设置。
- 可以在报文里看到数据
hello
报文6server响应ack报文，表示已收到数据
报文7server向client发送数据，同样设置ack标志位和psh标志位
报文8client向server发送ack包，确认收到数据
至此，整个数据传输过程结束，简单来说就是这么一个过程
client：server，我给你发了一堆数据
server：client，我确认收到了
server：client，我也给你发送了一堆数据
client：server，我也确认收到了
连接关闭
client输入close，表明会话结束，双方进行四次挥手关闭连接，结束会话。
报文13client向server发送FIN包，请求关闭连接
报文14 server向client回复ack报文，表示收到client的报文
报文15 server向client发送FIN包，请求关闭连接
报文16 client向server回复ack报文，表示收到server的报文
至此连接断开，会话结束，简单概述就是以下过程
client：我要求请求断开连接
server：好的，我知道了。
server：我这边可以断开连接了
client：好的，我知道了，那我们就断开了
至于为什么要四次挥手，因为tcp连接是双工的，也就是两边互相连接，互相发送数据，一方请求断开连接，另外一方的数据可能还未发送完，因此client发送FIN后，server依然可以向client发送数据，但client无法向server发送数据了，server的FIN被client确认后，双方就完全断开连接。这个跟男女朋友一样
男方：分手吧
女方：好的，让我考虑下
女方：我想好了，分手吧
男方：好的，再见
no comment untill now