CN114500683A - 基于tcp协议的数据传输方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及通信技术领域，公开了一种基于TCP协议的数据传输方法、装置、电子设备及介质。基于TCP协议的数据传输方法包括：根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。通过在通信本端和通信对端中的数据区中进行数据传输，不需要再搭建TCP通讯以及通信本端和通信对端的通讯协议格式，即可实现数据流在通信本端和通信对端间的高效传输。

Description

基于TCP协议的数据传输方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种基于TCP协议的数据传输方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
基于设备间最基础高效的传输方法是通过网口使用传输控制协议(TransmissionControl Protocol，简称TCP)来进行通讯。但使用TCP协议最大的问题就在于TCP是“流”的模式传输的。在同一网络流，TCP只能保证字节的信息，和字节间的顺序是不会变的。TCP是以字节为传输单位的，在新时达机器人控制器基于codesys的工程应用中，单个字节表达的数据量实在太少，无法满足实际需求的。如果采取一发一收的模式进行传输数据，数据量大或者实时性要求偏高的时候，又会导致效率低，一问一答这种交互方式是不可取的。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种基于TCP协议的数据传输方法、装置、电子设备及介质，使得数据流实现在不同程序间高效传输。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于TCP协议的数据传输方法，包括：根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；其中，所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。
本发明的实施方式还提供了一种基于TCP协议的数据传输装置，包括：创建模块，用于根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；连接模块，用于与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；读取模块，用于通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；其中，所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的基于TCP协议的数据传输方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于TCP协议的数据传输方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在基于TCP协议的数据传输过程中，根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；其中，所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。通过在通信本端和通信对端中的数据区中进行数据的传输，不需要再额外搭建TCP通讯以及通信本端和通信对端的通讯协议格式，只需要把通信本端和通信对端中用到的变量指针指向数据区中对应的位置即可实现数据流在通信本端和通信对端间的高效传输；解决了现有技术中通信本端和通信对端采用一发一收的传输模式所导致的数据传输效率低的技术问题。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本申请实施方式提供的基于TCP协议的数据传输方法的流程图；
图2是本申请实施方式提供的通信本端和通信对端所创建的数据区的结构示意图；
图3是本申请实施方式提供的基于TCP协议的数据传输方法的流程图；
图4是本申请实施方式提供的基于TCP协议的数据传输方法的流程图；
图5是本申请实施方式提供的基于TCP协议的数据传输装置的结构示意图；
图6是本申请实施方式提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明提及的基于TCP协议的数据传输方法应用于客户端时，客户端即为通信本端，而通信对端则为服务器；或者，本发明提及的基于TCP协议的数据传输方法应用于服务器时，服务器即为通信本端，而通信对端则为客户端。
本发明的实施方式涉及一种基于TCP协议的数据传输方法。具体流程如图1所示。
步骤101，根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，第一数据区用于存储从通信对端读取的数据。
在一示例实施中，通信本端和通信对端在首次进行数据传输之前，需要进行所创建的第一数据区格式的协商，在通信本端和通信对端协商好所创建的第一数据区格式之后，通信本端和通信对端需要按照协商好的数据区格式创建各自对应的数据区，如图2所示，通信本端按照协商好的第一数据区格式创建第一数据区，通信本端创建的第一数据区的作用在于存储从通信对端读取的数据；通信对端按照协商好的数据区格式创建第一指定数据区，通信对端创建的第一指定数据区的作用在于使通信本端从第一指定数据区中读取数据。
在一示例实施中，当通信本端为服务器，通信对端为客户端时，根据预先协商好的第一数据区格式为不同客户端分别创建第一数据区，创建的第一数据区与客户端一一对应；通信本端和通信对端所创建的第一数据区和第二数据区均可重复利用，并非为一次性的数据区。
步骤102，与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接。
在一示例实施中，在通信本端和通信对端各自创建好数据区之后，通信本端与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接，本发明对建立TCP连接的方法并不做具体限制，任意一种建立TCP连接的方法均可适用。
在一示例实施中，通信本端和通信对端所建立的传输控制协议的格式如表1所示。
表1传输控制协议格式
Figure BDA0003449093700000031
步骤103，通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的第一指定区域内；其中，第一指定数据区的格式为第一数据区格式。
在一示例实施中，通信本端通过第一TCP连接与通信对端的第一指定数据区进行通信，通信本端从通信对端的第一指定数据区中的第一指定区域内读取进行传输的数据，通信本端读取到传输的数据之后，将所读取到的传输的数据写入到通信本端的第一数据区中的第一指定区域内；其中，通信对端的第一指定数据区和通信本端的第一数据区为相同数据区格式的数据区。
在一示例实施中，通信本端和通信对端在按照协商好的数据区格式创建好第一数据区和第一指定数据区时，就已经规划好了数据在第一数据区和第一指定数据区中的位置，即通信本端的第一数据区中的第一指定区域和通信对端的第一指定数据区中的第一指定区域。
在一示例实施中，通信本端在进行数据传输的过程中，需要对与通信对端所创建的第一TCP连接进行检测，在检测到通信对端断开第一TCP连接的情况下，释放第一TCP连接。
本实施例，在基于TCP协议的数据传输过程中，根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，第一数据区用于存储从通信对端读取的数据；与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的第一指定区域内；其中，第一指定数据区的格式为第一数据区格式。通过在通信本端和通信对端中的数据区中进行数据的传输，不需要再额外搭建TCP通讯以及通信本端和通信对端的通讯协议格式，只需要把通信本端和通信对端中用到的变量指针指向数据区中对应的位置即可实现数据流在通信本端和通信对端间的高效传输；解决了现有技术中通信本端和通信对端采用一发一收的传输模式所导致的数据传输效率低的技术问题。
本发明的实施方式涉及一种基于TCP协议的数据传输方法。具体流程如图3所示。
步骤201，根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，第一数据区用于存储从通信对端读取的数据。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤101大致相同，此处不一一赘述。
步骤202，与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤102大致相同，此处不一一赘述。
步骤203，通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的第一指定区域内；其中，第一指定数据区的格式为第一数据区格式。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤103大致相同，此处不一一赘述。
步骤204，在检测到第一指定区域发生变更的情况下，通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的变更后的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的变更后第一指定区域内。
在一示例实施中，通信本端还会对通信对端中第一指定数据区中的第一指定区域的位置进行检测，在检测到通信对端中第一指定数据区中的第一指定区域的位置发生变更时，或者是，通信本端还会对通信本端中第一数据区中的第一指定区域的位置进行检测，在检测到通信本端中第一数据区中的第一指定区域的位置发生变更时；通信本端通过第一TCP连接与通信对端的变更后的第一指定数据区进行通信，通信本端从通信对端的第一指定数据区中的变更后的第一指定区域内读取进行传输的数据，通信本端读取到传输的数据之后，将所读取到的传输的数据写入到通信本端的第一数据区中的变更后的第一指定区域内；其中，通信本端和通信对端的第一指定区域是始终保持一致的，有一方的第一指定区域发生变化，另一方也随之发生改变。
本实施例在其他实施例的基础上，还可以在指定区域发生变更的情况下，只需要读取区域变更之后的数据在写入即可，不需要重新建立通信连接或通信格式的协商，进一步提高数据流在通信本端和通信对端间的高效传输。
本发明的实施方式涉及一种基于TCP协议的数据传输方法。具体流程如图4所示。
步骤301，根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，第一数据区用于存储从通信对端读取的数据。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤101大致相同，此处不一一赘述。
步骤302，与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤102大致相同，此处不一一赘述。
步骤303，通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的第一指定区域内；其中，第一指定数据区的格式为第一数据区格式。
在一示例实施中，本步骤与本发明实施例提及的步骤103大致相同，此处不一一赘述。
步骤304，根据与通信对端预先协商好的第二数据区格式创建第二数据区；其中，第二数据区用于存储待写入通信对端的数据。
在一示例实施中，通信本端和通信对端在首次进行数据传输之前，需要进行所创建的第二数据区格式的协商，在通信本端和通信对端协商好所创建的第二数据区格式之后，通信本端和通信对端需要按照协商好的数据区格式创建各自对应的数据区，如图2所示，通信本端按照协商好的数据区格式创建第二数据区，通信本端创建的第二数据区的作用在于使通信对端从第二数据区中读取数据；通信对端按照协商好的数据区格式创建第二指定数据区，通信对端创建的第二指定数据区的作用在于存储从通信本端的第二数据区读取的数据。
在一示例实施中，第一数据区格式可以与第二数据区格式相同，也可以不相同，本发明并不对此进行限制。
步骤305，与通信对端建立第二TCP连接。
在一示例实施中，在通信本端和通信对端各自创建好数据区之后，通信本端与通信对端建立第二传输控制协议TCP连接，本发明对建立TCP连接的方法并不做具体限制，任意一种建立TCP连接的方法均可适用。
步骤306，通过第二TCP连接将第二数据区的第二指定区域内的数据，写入通信对端的第二指定数据区的第二指定区域内；其中，第二指定数据区的格式为第二数据区格式。
在一示例实施中，通信本端通过第二TCP连接与通信对端的第二指定数据区进行通信，通信对端从通信本端的第二数据区中的第二指定区域内读取进行传输的数据，通信对端读取到传输的数据之后，将所读取到的传输的数据写入到通信对端的第二指定数据区中的第二指定区域内；其中，通信对端的第二指定数据区和通信本端的第二数据区为相同数据区格式的数据区。
在一示例实施中，通信本端和通信对端在按照协商好的第二数据区格式创建好第二数据区和第二指定数据区时，就已经规划好了数据在第二数据区和第二指定数据区中的位置，即通信本端的第二数据区中的第二指定区域和通信对端的第二指定数据区中的第二指定区域。
在一示例实施中，通信本端在进行数据传输的过程中，需要对与通信对端所创建的第二TCP连接进行检测，在检测到通信对端断开第二TCP连接的情况下，释放第二TCP连接。
在一示例实施中，通信本端还会对通信对端中第二指定数据区中的第二指定区域的位置进行检测，在检测到通信对端中第二指定数据区中的第二指定区域的位置发生变更时，或者是，通信本端还会对通信本端中第二数据区中的第二指定区域的位置进行检测，在检测到通信本端中第二数据区中的第二指定区域的位置发生变更时；通信本端通过第二TCP连接与通信对端的第二指定数据区进行通信，通信对端从通信本端的第二数据区中的变更后的第二指定区域内读取进行传输的数据，通信对端读取到传输的数据之后，将所读取到的传输的数据写入到通信对端的第二指定数据区中的变更后的第二指定区域内；其中，通信本端和通信对端的第二指定区域是始终保持一致的，有一方的第二指定区域发生变化，另一方也随之发生改变。
在一具体实施中，在一示例实施中，本发明应用在codesys工程时，将电脑网线插入机器人控制柜上，打开codesys工程，将通讯函数库复制到对应codesys工程中，同时在codesys工程中新建程序，将通讯库方法加载到程序里，并将程序加载到对应任务里，便可以开始实施本发明；在codesys工程中新建对应结构体(codesys工程可以为通信本端，需要与通信对端协商好数据区格式)，分别为读和写两个结构体(读结构体为本申请的第一数据区，写结构体为本申请的第二数据区)，之后codesys工程实例化结构体，并把实例后的结构体作为通讯库函数的输入；随后在电脑的程序下加载通讯库，新建一个线程，依次进行打开连接方法(即第一TCP连接或第二TCP连接)，读方法(即通信本端从通信对端的第一指定数据区中的第一指定区域读取数据，或者，通信对端从通信本端的第二数据区中的第二指定区域读取数据)，写方法(即通信本端将读取到的数据写入第一数据区的第一指定区域，或者，通信对端将读取到的数据写入第二指定数据区的第二指定区域)，关闭连接(即释放第一TCP连接或第二TCP连接)；其中，由于通讯采用的长连接方案，打开和关闭执行一次即可，读方法和写方法要循环执行，还需要新建两个数组，分别最为读函数的返回和写函数的输入，即可实现和机械手数据区映射；由于机械手实时程序是codesys编写，既服务端函数库只支持codesys。客户端函数库只支持.Net平台。
本实施例在其他实施例的基础上，还可以在通信对端建立第二数据区，以使通信对端具备写入数据流的能力，从而使得通信本端和通信对端具备双向传输数据流的能力。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的实施方式涉及一种基于TCP协议的数据传输装置，下面对本实施例的模型获取系统的细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本例的必须，图5是本实施例的基于TCP协议的数据传输装置的示意图，包括：创建模块401，连接模块402和读取模块403。
其中，创建模块401，用于根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，第一数据区用于存储从通信对端读取的数据；
连接模块402，用于与通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；
读取模块403，用于通过第一TCP连接从通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入第一数据区中的第一指定区域内；其中，第一指定数据区的格式为第一数据区格式。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明的另一个实施例涉及一种电子设备，如图6所示，包括：至少一个处理器501；以及，与所述至少一个处理器501通信连接的存储器502；其中，所述存储器502存储有可被所述至少一个处理器501执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器501执行，以使所述至少一个处理器501能够执行上述各实施例中的基于TCP协议的数据传输方法。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器，电子设备中的存储器和处理器还可以是支持任意一种通信方式的器件，如：电子设备中的存储器和处理器支持以太网通信方式。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本发明的实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，包括：
根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；
与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；
通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；其中，所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。
2.根据权利要求1所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，在所述并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内之后，还包括：
在检测到所述第一指定区域发生变更的情况下，通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的所述变更后的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述变更后第一指定区域内。
3.根据权利要求1所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据与所述通信对端预先协商好的第二数据区格式创建第二数据区；其中，所述第二数据区用于存储待写入所述通信对端的数据；
与所述通信对端建立第二TCP连接；
通过所述第二TCP连接将所述第二数据区的第二指定区域内的数据，写入所述通信对端的第二指定数据区的第二指定区域内；其中，所述第二指定数据区的格式为所述第二数据区格式。
4.根据权利要求3所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，在所述通过所述第二TCP连接将所述第二数据区的第二指定区域内的数据，写入所述通信对端的第二指定数据区的第二指定区域内之后，还包括：
在检测到所述第二指定区域发生变更的情况下，通过所述第二TCP连接将所述第二数据区的所述变更后的第二指定区域内的数据，写入所述通信对端的所述第二指定数据区的所述变更后的第二指定区域内。
5.根据权利要求2或4所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
在检测到所述通信对端断开所述第一TCP连接的情况下，释放所述第一TCP连接；或者，
在检测到所述通信对端断开所述第二TCP连接的情况下，释放所述第二TCP连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于客户端，所述通信对端为服务器；或者，所述方法应用于服务器，所述通信对端为客户端。
7.根据权利要求6所述的基于TCP协议的数据传输方法，其特征在于，当所述方法应用于服务器，所述通信对端为客户端，所述根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区，包括：
根据所述预先协商好的第一数据区格式为不同客户端分别创建所述第一数据区，创建的所述第一数据区与所述客户端一一对应。
8.一种基于TCP协议的数据传输装置，其特征在于，包括：
创建模块，用于根据与通信对端预先协商好的第一数据区格式创建第一数据区；其中，所述第一数据区用于存储从所述通信对端读取的数据；
连接模块，用于与所述通信对端建立第一传输控制协议TCP连接；
读取模块，用于通过所述第一TCP连接从所述通信对端读取第一指定数据区的第一指定区域内的数据，并将读取的数据写入所述第一数据区中的所述第一指定区域内；其中，所述第一指定数据区的格式为所述第一数据区格式。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任一所述的基于TCP协议的数据传输方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一所述的基于TCP协议的数据传输方法。
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