说明基于TCP协议的服务器和客户端的主要步骤，重点阐明服务器和客户端的配合关系

封面图 • 2025-12-03 • 互联网

基于 **TCP协议** 的服务器和客户端通信，是网络编程中最常见的一种模式。它通过建立可靠的连接来实现数据的可靠传输。下面将详细说明基于 TCP 协议的服务器和客户端的主要步骤，并重点阐明它们之间的配合关系。

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## 一、TCP 通信的基本原理

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。其特点包括：

- 建立连接（三次握手）
- 数据可靠传输（确认机制、重传机制）
- 流量控制与拥塞控制
- 有序传输（按顺序交付）

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## 二、服务器端主要步骤

### 1. 创建套接字（Socket）
```c
int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
```
- 使用 `socket()` 函数创建一个 TCP 套接字。
- `AF_INET` 表示使用 IPv4 地址族。
- `SOCK_STREAM` 表示使用流式套接字（TCP）。

### 2. 绑定地址和端口
```c
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(PORT); // 端口号
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有 IP 地址

bind(server_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
```
- 将套接字绑定到特定的 IP 和端口上。

### 3. 监听连接请求
```c
listen(server_fd, 5); // 最大等待队列长度为5
```
- 使服务器进入监听状态，等待客户端的连接请求。

### 4. 接受连接请求
```c
int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);
```
- 当有客户端连接时，`accept()` 返回一个新的套接字用于与该客户端通信。

### 5. 接收和发送数据
```c
char buffer[1024];
read(client_fd, buffer, sizeof(buffer)); // 接收数据
write(client_fd, "Hello from server", 17); // 发送数据
```

### 6. 关闭连接
```c
close(client_fd);
close(server_fd);
```
- 通信结束后关闭套接字。

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## 三、客户端主要步骤

### 1. 创建套接字
```c
int client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
```

### 2. 设置服务器地址信息
```c
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(PORT);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &server_addr.sin_addr); // 服务器IP
```

### 3. 连接服务器
```c
connect(client_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
```
- 客户端主动发起连接请求，建立与服务器的 TCP 连接（三次握手）。

### 4. 发送和接收数据
```c
write(client_fd, "Hello from client", 17); // 发送数据
read(client_fd, buffer, sizeof(buffer)); // 接收数据
```

### 5. 关闭连接
```c
close(client_fd);
```

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## 四、服务器和客户端的配合关系

| 步骤 | 服务器 | 客户端 | 配合关系 |
|------|--------|--------|----------|
| 1. 创建套接字 | ✅ | ✅ | 双方都需要创建套接字 |
| 2. 绑定/设置地址 | ✅ | ✅ | 服务器绑定地址，客户端设置目标地址 |
| 3. 监听/连接 | ✅ | ✅ | 服务器监听，客户端主动连接 |
| 4. 接受/建立连接 | ✅ | ✅ | 服务器接受连接，客户端完成连接 |
| 5. 数据交换 | ✅ | ✅ | 双方可进行双向通信 |
| 6. 关闭连接 | ✅ | ✅ | 通信结束后关闭连接 |

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## 五、总结

- **服务器** 是被动的一方，负责监听和接受连接，处理多个客户端请求。
- **客户端** 是主动的一方，负责发起连接并发送数据。
- 二者通过 **TCP 的三次握手** 建立连接，之后可以进行 **可靠的数据传输**。
- 通信结束后，双方需 **正确关闭套接字**，避免资源泄漏。

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如需具体代码示例（如 C、Python、Java），也可以告诉我，我可以提供相应的实现。