TCP连接的示例分析

小编给大家分享一下TCP连接的示例分析，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！

1 概述

luat连接相比AT更为简单，只需要简单的配置即可连接，还可以灵活的对数据进行处理。

需要从官网或者github下载luatask的脚本包，或者使用luatoolsv2会自动下载脚本资源，在工具根目录的\resource\8910_script中脚本资源会随官网同步更新，具体版本可能和本文不同，不过功能都是一致的。

文档中用到的API接口见wiki的API章节。

在脚本目录的demo/socket文件夹里有两种示例代码，async是异步socket，sync是同步socket

同步：

同步的思想是：所有的操作都做完，才返回给用户。这样用户在线等待的时间太长，给用户一种卡死了的感觉（就是系统迁移中，点击了迁移，界面就不动了，但是程序还在执行，卡死了的感觉）。这种情况下，用户不能关闭界面，如果关闭了，即迁移程序就中断了。

异步：

将用户请求放入消息队列，并反馈给用户，系统迁移程序已经启动，你可以关闭浏览器了。然后程序再慢慢地去写入数据库去。这就是异步。但是用户没有卡死的感觉，会告诉你，你的请求系统已经响应了。你可以关闭界面了。

同步和异步本身是相对的

同步就相当于是 当客户端发送请求给服务端，在等待服务端响应的请求时，客户端不做其他的事情。当服务端做完了才返回到客户端。这样的话客户端需要一直等待。用户使用起来会有不友好。

异步就是，当客户端发送给服务端请求时，在等待服务端响应的时候，客户端可以做其他的事情，这样节约了时间，提高了效率。

存在就有其道理 异步虽然好 但是有些问题是要用同步用来解决，比如有些东西我们需要的是拿到返回的数据在进行操作的。这些是异步所无法解决的。

所以请根据实际需求选择。

2 API说明

2.1 连接服务器

luat的socket操作是一个面向对象的操作所以首先使用socket.tcp(ssl, cert)创建一个对象

c = socket.tcp()成功则c就是新建的对象。

然后使用mt:connect(address, port, timeout)连接服务器

• 参数

• 返回值

bool result true - 成功，false - 失败 string ,id '0' -- '8' ,返回通道ID编号

mt：表示对象，也就是我们前面通过socket.tcp()新建的c

使用c:connect()即可连接服务器。

2.2 接收数据

2.2.1 同步方式

同步方式采用mt:recv(timeout, msg, msgNoResume)这个接口阻塞操作，程序运行到这里会进入等待直到满足条件才会退出。

• 参数

• 返回值

result 数据接收结果，true表示成功，false表示失败 data 如果成功的话，返回接收到的数据；超时时返回错误为"timeout"；msg控制退出时返回msg的字符串 param 如果是msg返回的false，则data的值是msg，param的值是msg的参数

以demo的socket\sync\sendInterruptRecv\testSocket.lua为例，r就是result当退出原因是服务器下发数据时为true，其他情况均为false，s是data，当r是true的时候，data表示参数，当r为false时，data表示退出阻塞的原因，一种是timeout，一种是配置的msg ，当值为msg 的时候，p表示msg携带的参数。

while true do
            r, s, p = c:recv(120000, "pub_msg")
            if r then
                recv_cnt = recv_cnt + #s
                log.info("这是收到的服务器下发的数据统计:", recv_cnt, "和前30个字节:", s:sub(1, 30))
            elseif s == "pub_msg" then
                send_cnt = send_cnt + #p
                log.info("这是收到别的线程发来的数据消息!", send_cnt, "和前30个字节", p:sub(1, 30))
                if not c:send(p) then break end
            elseif s == "timeout" then
                log.info("这是等待超时发送心跳包的显示!")
                if not c:send("ping") then break end
            else
                log.info("这是socket连接错误的显示!")
                break
            end
        end

在连接服务器成功以后，代码进入这个死循环，recv(120000, "pub_msg")里的第一个参数表示最长阻塞时间，这个时间的主要作用是用于心跳维持连接，因为timeout退出阻塞的前提是在这个时间内没有发送和接收数据；第二个参数是控制退出的字符串，其原理类似于sys.subscribe(id, callback)msg就是id，用于订阅来自其他协程的数据，发送数据的方法就是sys.publish(...)触发时rev会退出并携带参数；

2.2.2 异步方式

异步采用mt:asyncRecv()接口接收数据，相对于同步方式，异步的参数及返回值相对简单，使用时无需传递参数，返回值直接就是收到的数据。

2.3 发送数据

2.3.1 同步方式

使用mt:send(data)接口即可发送数据，因为同步方式大多数时间都是阻塞在接收部分的，所以根据前文同步接收数据的说明可以通过配置msg退出阻塞，然后发送数据。可以参考demo做法。在rev配置msg为pub_msg然后通过其他协程使用sys.publish向pub_msg发送数据，退出阻塞以后直接发送。

-- 测试代码,用于发送消息给socket
sys.taskInit(function()
    while not socket.isReady() do sys.wait(2000) end
    sys.wait(10000)
    -- 这是演示用sys.publish()发送数据
    for i = 1, 10 do
        sys.publish("pub_msg", string.rep("0123456789", 1024))
        sys.wait(500)
    end
end)

2.3.2 异步方式

异步方式也相对简单直接使用mt:asyncSend(data)发送即可。需要说明的一件事是异步方式没有timeout所以心跳需要自己维护或者使用mt:asyncSelect(keepAlive, pingreq)配置心跳时间及内容。

3 luat示例程序

相关实例程序在脚本库的demo\socket文件夹下，包含同步异步以及tcp到串口透传实例。可以根据实际需要选择demo进行研究。

3.1 开机与连接网络

以\script_LuaTask_V2.3.2\demo\socket\sync\sendInterruptRecv目录的demo作为基础进行修改。demo中在开机以后进入正式应用的一开始使用了一个while进行循环阻塞判断。socket.isReady()表示网络连接是否可用，可用即为true，不可以为false。

-- tcp test
sys.taskInit(function()
    local r, s, p
    local recv_cnt, send_cnt = 0, 0
    while true do
        while not socket.isReady() do sys.wait(1000) end
        c = socket.tcp()
        while not c:connect(ip, port) do sys.wait(2000) end

有些情况下可能由于欠费等原因设备socket可能一直不可用，所以可以加一个异常机制，当开机以后socket长时间不可用就重启设备。可以进行如下修改。

--等待网络连接的超时时间
local timeout = 90
-- tcp test
sys.taskInit(
    function()
        local r, s, p
        local recv_cnt, send_cnt, con_cnt = 0, 0, 0
        while true do
            while not socket.isReady() do
                sys.wait(1000)
                if con_cnt == timeout then
                    sys.restart("网络初始化失败!")
                end
                con_cnt = con_cnt + 1
            end
            con_cnt = 0

3.2 连接服务器

我这里使用的windows系统，直接使用网络调试助手作为server，没有的也可以用http://tcplab.openluat.com/测试。

注意：无论2G还是4G模块连接的服务器必须是公网的，局域网ip无法使用 首先通过**socket.tcp()创建一个新的tcp对象，后面的操作都基于这个对象进行。 然后使用c:connect(ip, port)**开始连接，实例程序比较激进如果连接不成功会反复重试，实际项目中可以选择连接多少次不成功进入飞行模式重试。

c = socket.tcp()
while not c:connect(ip, port) do
   sys.wait(2000)
end

连接成功以后进入死循环，根据rev的返回条件判断模块所处状态进行业务处理。

3.3 socket发送与接收消息

while true do
                r, s, p = c:recv(120000, "pub_msg")
                if r then
                    recv_cnt = recv_cnt + #s
                    log.info("这是收到的服务器下发的数据统计:", recv_cnt, "和前30个字节:", s:sub(1, 30))
                elseif s == "pub_msg" then
                    send_cnt = send_cnt + #p
                    log.info("这是收到别的线程发来的数据消息!", send_cnt, "和前30个字节", p:sub(1, 30))
                    if not c:send(p) then
                        break
                    end
                elseif s == "timeout" then
                    log.info("这是等待超时发送心跳包的显示!")
                    if not c:send("ping") then
                        break
                    end
                else
                    log.info("这是socket连接错误的显示!")
                    break
                end
            end

当第一个返回值r是true的时候，数据来自服务器。当r非true，s是内部消息，这个消息一是来自socket对象内部的timeout，当timeout成立表示在阻塞的这个时间内无消息收发，那么这时候就需要发送心跳进行保活，心跳包内容可以根据自己需要写；当s为其他的值的时候就可以从其他线程向socket线程传递消息以此达到发送数据的目的，demo使用的是pub_msg，当其他线程通过sys.publish接口向pub_msg发消息的时候socket线程的rev就会退出阻塞，然后根据s判断是来自其他线程的消息进行处理，此时p就代表传递的消息的参数。开发者可以在此次增加消息判断处理不同消息，例如可以根据消息主动退出socket连接。通过其他线程发消息的接口如下面代码

-- 测试代码,用于发送消息给socket
sys.taskInit(
    function()
        while not socket.isReady() do
            sys.wait(2000)
        end
        sys.wait(10000)
        -- 这是演示用sys.publish()发送数据
        for i = 1, 10 do
            sys.publish("pub_msg", string.rep("0123456789", 1024))
            sys.wait(500)
        end
    end
)

4 相关资料以及购买链接

SOCKETAPI说明

相关开发板购买链接 Air724UG开发板 Air724 开发板使用说明

5 常见问题

1. 连接服务器失败

1. 服务器必须是公网地址

2. 使用PC上的TCP UDP测试工具客户端、或者mqtt.fx，连接服务器确认一下是否可以连接成功，排除服务器故障

3. 如果连接ssl服务器，确认下core文件是否支持ssl功能（例如2G模块的某些core文件不支持ssl功能）

4. 2G模块不要使用中国联通卡

5. 检查下模块信号、网络注册、网络附着、PDP激活状态

6. 检查下SIM卡是否欠费【4G模块有一种欠费表现：无法注册4G网络，可以注册2G网络】

2. 最多同时支持多少个连接 非ssl的socket最多8个连接，ssl的不超过内存即可。

3. socket异常的情况排查

1. 搜索socket，如果出现socket:connect: core sock conn error或者socket:connect: connect fail，则表示socket连接失败

2. 搜索socket，如果出现send fail则表示发送失败

3. 搜索socket，如果出现socket.rtos.MSG_SOCK_CLOSE_IND则表示socket'被动关闭

以上是“TCP连接的示例分析”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家都有了一定的了解，希望分享的内容对大家有所帮助，如果还想学习更多知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道！