Linux 网络编程五（UDP协议）

UDP和TCP的对比
--UDP处理的细节比TCP少。
--UDP不能保证消息被传送到目的地。
--UDP不能保证数据包的传递顺序。
--TCP处理UDP不处理的细节。
--TCP是面向连接的协议
--UDP是无连接协议
--TCP保持一个连接
--UDP只是把数据发送出去而已

TCP的优点
--TCP提供以认可的方式显示的创建连接和终止连接。
--TCP保证可靠的，顺序的以及不会重复的数据传输。
--TCP处理流控制。
--TCP允许数据优先。
--如果数据没有传送到，TCP套接字会返回出错提示。
--TCP通过保持连接并将数据块分成更小的分片来处理大数据，而无需程序员编码处理。
TCP的缺点
--TCP需要创建并保持一个连接，给系统带来很大开销。
--TCP数据传输效率低。

并发机制
1.增加server数量
2.多层结构
一台server同事支持1000个client
中间件对于普通用户来讲是server，对于server是client，一个中间件同时支持1000个client
中间件会遍历自己管理的1000个client，发现client需要连接server，才会将请求发送给server，不需要连接server的client就不向server发送请求
多层结构的原理：利用不是client在同一时间内都需要向server发送请求，永远只有部分用户需要发送请求。

UDP的优点
--UDP不要求保持一个连接
--UDP没有因接收方没有收到数据包重传而带来开销。
--设计UDP目的是用于短应用和控制消息。
--在一个数据包接一个数据包基础上，UDP要求的网络带宽比TCP小。
UDP的缺点
--程序员必须创建代码监测数据包的正确性，必要时重传。
--程序员必须把大数据包分片。

选择使用哪一种协议？
--一些消息重要程度不高，或者有规律重复，可以使用UDP。
--如果要传输一个重要的数据，丢失一点就会破坏整个数据，那么需要选择TCP。
--telnet，ssh,http等基本都基于TCP。
--流媒体为了保证很窄的网络带宽来传送更多的数据，基本采用UDP。
多数游戏中，丢失来自某个用户的状态更新可能不会引起注意，所以采用UDP。
设计用在局域网的应用可以采用UDP，因为在局域网中丢失数据包的可能性很低。

使用UDP与TCP所用的代码基本类似，唯一的区别在于socket函数调用的时候的一个参数不同
int socket(int domain,int type,int protocol);
参数type为SOCK_STREAM代表TCP,SOCK_DGRAM代表UDP。
对于TCP和UDP都可以使用recvfrom函数，但recv只能TCP使用。

使用UDP发送数据。
ssize_t sendto(int s,const void *buf,size_t len,int flags,const struct sockaddr *to,socklen_t tolen);
参数s是指套接字描述符
参数buf是发送数据buf内存地址指针
参数len是发送数据的长度
参数flags一般传0
参数to是结构sockaddr的内存地址指针
参数tolen是结构sockaddr的大小
UDP不需要握手机制，也不需要确认另一个系统是否有服务端在listen。
成功返回发送的字节数，失败返回-1，并且设置errno

使用UDP接收数据
ssize_t recvfrom(int s,void * buf,size_t blen,int flags,struct sockaddr * from,socklen_t * fromlen);
成功返回接收字节数，失败返回-1，并且设置errno；UDP不同于TCP/IP，就算发送端关闭,recvfrom也不会返回0，因为UDP是无连接协议。
UDP不需要listen，bind之后就可以接受数据了。
recv函数只是从UDP缓存中读数据（此时数据已经在自己的电脑上了），不是直接从网络中读数据，什么时候UDP缓存区满了，另一边的send函数才会停止发送数据。

UDP发送广播消息
IP地址由四个字节组成，每个字节十进制是0时，表示本机，十进制是255就是广播消息，
例如:192.168.1.255这就是在 192.168.1.x这个局域网中广播消息
但是255.255.255.255并无法在全世界广播消息，因为路由器会屏蔽局域网中广播消息，不会传递到公网上。
代码如下
int on = 1;
if (setsockopt(st, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on)) == -1)
{
　　printf("setsockopt failed ! error message :%s
", strerror(errno));
　　return -1;
}

sendto和recvform
在UDP中，当UDP接收端，只要bind端口号，sendto发送的数据就会缓存到接收端的UDP缓存区中，如果缓存区已满，那么sendto函数便会报错（信息过长错误）。

将域名转化为IP地址
const char *getIPAddrbvHostname(const char *hostname)
{
    static char s[128]={0};
    struct hostent *h;
    h=gethostbyname(hostname);
    strcpy(s,inet_ntoa(*((struct in_addr *)h->h_addr)));
    return s;
}

将struct sockaddr_in转化为IP地址
const char *getIPAddrbvaddr(struct sockaddr_in *client_addr)
{
    return inet_ntoa(client_addr->sin_addr);
}
void sockaddr_toa(const struct sockaddr_in *addr,char *IPAddr)
{
    unsigned char *p=(unsiged char *)&(addr->sin_addr.s_addr);
    sprintf(IPAddr,"%u.%u.%u.%u",p[0],p[1],p[2],p[3]);
}

inet_ntoa()函数是一个线程不安全函数，这个函数返回的是字符串，
而参数并没有传递字符指针（不是当前函数分配内存），这说明这个函数返回的字符串一定不在线程的栈上，不在本线程的栈上，就有可能被其他线程修改，导致错误。

获取socket自身的sockaddr
int getsockname(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);
获取socket连接的远端sockaddr
int getpeername(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);