Gabriel Felipe Souza SantosandCursor
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A sala acompanha a interface escolhida, o TCP deixa de travar a janela e a aba de um peer continua fechável quando o IP muda. O guia do colega usa os saltos do traceroute como TTL mínimo. Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
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# Comunicação TCP
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**Teoria:** TCP oferece fluxo confiável e ordenado entre dois sockets; a aplicação ainda precisa definir **limites de mensagem**. **No Pitiupi:** framing `int` tamanho + bytes serializados. **Limitação:** uma conexão por endereço IP de peer no mapa gerenciado por `TcpConnectionManager`.
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A comunicação TCP é implementada principalmente por `SocketTCP`, com o mapa de conexões em `TcpConnectionManager`.
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Diferentemente do UDP, o TCP estabelece conexões entre dois peers. Essas conexões
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são mantidas enquanto forem necessárias e podem ser reutilizadas para o envio de
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múltiplas mensagens.
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A arquitetura utiliza uma conexão TCP persistente por endereço de peer.
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**Teoria:** `connect` sem prazo pode ficar parado até o sistema operacional desistir. **No Pitiupi:** `ConnectionFactory` usa `Socket.connect` com prazo de **5 s** (`CONNECT_TIMEOUT_MS`). O chat dispara essa abertura numa thread do núcleo (`sendTcpAsync` / `connectPluginTcpAsync`) e só mostra “Conectando em …” quando ainda não existe socket aberto para aquele IP. **Limitação:** o prazo não é configurável na tela; o timeout de leitura depois do handshake continua longo (minutos).
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Ao mudar porta, saída ou TTL, o `ConnectionManager` envia goodbye, fecha as TCP locais e reabre o `ServerSocket`. Se a porta nova não abre, a sala anterior é restaurada.
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O `TcpConnectionManager` mantém um mapa `InetAddress` → `TcpConnection`, permitindo reutilizar a mesma conexão para vários envios ao mesmo peer.
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### SocketTCP
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A classe `SocketTCP` estende `Thread` e implementa `PeerListener`.
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Ao ser criada, ela inicializa um `ServerSocket` utilizando a porta configurada na
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aplicação.
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O servidor TCP permanece aguardando novas conexões enquanto a aplicação estiver
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em execução.
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### Envio de mensagens TCP
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O método `send()` recebe uma mensagem serializada e o endereço IP do peer destinatário.
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Antes de enviar a mensagem, o `SocketTCP` verifica se já existe uma conexão válida com
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o peer.
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O comportamento é:
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1. Procurar uma conexão existente no mapa de conexões.
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2. Verificar se a conexão está fechada.
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3. Caso não exista uma conexão válida, criar um novo Socket TCP para o endereço do peer.
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4. Encapsular o socket em uma `TcpConnection`.
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5. Registrar a conexão no mapa.
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6. Iniciar uma tarefa de recepção para essa conexão.
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7. Enviar a mensagem pela conexão.
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Assim, uma conexão TCP existente pode ser reutilizada para várias mensagens, evitando
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a criação de um novo socket para cada envio.
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### Recepção de conexões
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O método `receive()` permanece aguardando novas conexões através de
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`ServerSocket.accept()`.
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Quando uma conexão é aceita:
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O endereço IP do peer é obtido.
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Um objeto `TcpConnection` é criado para encapsular o socket.
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A conexão é registrada no mapa de conexões.
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Caso já exista uma conexão associada ao mesmo endereço, a conexão anterior é encerrada.
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Uma tarefa independente de recepção é criada para a nova conexão.
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Esse modelo permite que o servidor aceite múltiplas conexões sem bloquear o
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processamento das conexões já existentes.
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### Recepção concorrente
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A recepção das mensagens TCP é realizada de maneira concorrente por meio de um
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`ExecutorService`.
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Cada conexão possui uma tarefa própria responsável por receber continuamente as
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mensagens.
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O fluxo de recepção é:
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```
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SocketTCP
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+-- Peer A → TcpConnection → tarefa de recepção
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+-- Peer B → TcpConnection → tarefa de recepção
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+-- Peer C → TcpConnection → tarefa de recepção
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```
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Dessa forma, uma conexão bloqueada ou aguardando dados não impede que outras conexões
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continuem sendo processadas.
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Quando uma mensagem é recebida por uma `TcpConnection`, ela é encaminhada ao `PluginManager`, que despacha para os plugins cujo `getMessages()` inclui o tipo.
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O plugin identifica o tipo em `receiveMessage()` e processa na thread adequada (UI via `SwingUtilities.invokeLater` quando necessário).
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### TcpConnection
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A classe TcpConnection encapsula uma conexão TCP individual entre dois peers.
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Ela mantém:
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o Socket utilizado na conexão;
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um DataInputStream para recepção;
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um DataOutputStream para envio.
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Além de encapsular esses recursos, a classe é responsável pelo framing das mensagens.
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### Framing das mensagens TCP
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A classe `TcpConnection` encapsula uma conexão TCP individual entre dois peers.
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Ela mantém:
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1. o `Socket` utilizado na conexão;
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2. um `DataInputStream` para recepção;
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3. um `DataOutputStream` para envio.
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Além de encapsular esses recursos, a classe é responsável pelo framing das mensagens.
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Framing das mensagens TCP
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O protocolo TCP fornece um fluxo contínuo de bytes e não preserva os limites das
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mensagens enviadas pela aplicação.
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Por esse motivo, é adicionado o tamanho da mensagem antes do conteúdo.
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O formato utilizado é:
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```
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+----------------------+----------------------+
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| tamanho da mensagem | dados da mensagem |
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+----------------------+----------------------+
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4 bytes N bytes
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```
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O tamanho é enviado como um `int`, seguido pelos bytes da mensagem.
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No envio, o método `TcpConnection.send()`:
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1. obtém o tamanho do vetor de bytes;
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2. escreve o tamanho no `DataOutputStream`;
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3. escreve os dados da mensagem;
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4. realiza `flush()` no stream.
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O acesso ao stream de saída é sincronizado para evitar que envios concorrentes
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misturem seus dados.
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Na recepção, o método `receive()`:
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1. lê o tamanho da mensagem;
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2. verifica se o tamanho é válido;
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3. lê a quantidade correspondente de bytes;
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4. retorna o vetor de bytes completo.
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Esse mecanismo permite que várias mensagens sejam transmitidas pela mesma conexão
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TCP sem que o receptor perca a delimitação entre elas.
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### Integração entre TCP e gerenciamento de peers
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O `SocketTCP` implementa a interface PeerListener para acompanhar as alterações na
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lista de peers ativos.
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O `HeartbeatManager` mantém a lista de peers atualmente detectados na rede. Quando
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essa lista é alterada, o SocketTCP recebe a notificação por meio do método
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`onPeersChanged()`.
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O método obtém os endereços IP dos peers atualmente ativos e compara esses endereços
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com as conexões TCP existentes.
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Quando uma conexão pertence a um peer que não está mais ativo:
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a conexão é removida do mapa;
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a conexão TCP é encerrada;
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os recursos associados são liberados.
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Esse mecanismo impede que conexões TCP permaneçam abertas indefinidamente para peers
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que já deixaram de participar da rede.
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O fluxo de integração pode ser representado da seguinte forma:
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```
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HeartbeatManager
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| peers ativos alterados
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v
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SocketTCP.onPeersChanged()
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| compara peers ativos
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v
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+---- peer ativo ------> mantém conexão
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+---- peer inativo ----> fecha conexão
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```
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant Sender as TcpConnection_envio
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participant Stream as DataOutputStream
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participant Net as TCP
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participant Recv as TcpConnection_recepção
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Sender->>Stream: writeInt(tamanho)
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Sender->>Stream: write(bytes)
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Stream->>Net: fluxo de bytes
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Net->>Recv: readInt()
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Recv->>Recv: readFully(N bytes)
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Recv->>Recv: PluginManager.dispatch
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```
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Quando usar TCP no Pitiupi: chat e screencast oferecem TCP na UI; presença continua em UDP. Compare com [05_udp_multicast.md](05_udp_multicast.md) e [16_fundamentacao_redes.md](16_fundamentacao_redes.md).
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