java网络编程(TCP、UDP)
java的网络编程：
- TCP：TCP 是传输控制协议的缩写，它保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议，被称 TCP / IP。
- UDP：UDP 是用户数据报协议的缩写，一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。
udp和tcp的区别：
1）套接字Socket的参数不同；
（2）UDP不需要调用listen和accept；
（3）UDP收发数据分别用send()和receive()方法；
（4）TCP：地址信息在connect和accept时确定；
（5）UDP：在send()和receive()方法中每次均需指定地址信息。
来自
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-
Socket 编程 （TCP）
套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。 客户端程序创建一个套接字，并尝试连接服务器的套接字。
当连接建立时，服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行通信。
java.net.Socket 类代表一个套接字，并且 java.net.ServerSocket 类为服务器程序提供了一种来监听客户端，并与他们建立连接的机制。
以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现：
- 服务器实例化一个 ServerSocket 对象，表示通过服务器上的端口通信。
- 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法，该方法将一直等待，直到客户端连接到服务器上给定的端口。
- 服务器正在等待时，一个客户端实例化一个 Socket 对象，指定服务器名称和端口号来请求连接。
- Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立，则在客户端创建一个 Socket 对象能够与服务器进行通信。
- 在服务器端，accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用，该 socket 连接到客户端的 socket。
连接建立后，通过使用 I/O 流在进行通信，每一个socket都有一个输出流和一个输入流，客户端的输出流连接到服务器端的输入流，而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。
TCP 是一个双向的通信协议，因此数据可以通过两个数据流在同一时间发送.以下是一些类提供的一套完整的有用的方法来实现 socket。
ServerSocket 类的方法
服务器应用程序通过使用 java.net.ServerSocket 类以获取一个端口,并且侦听客户端请求。
ServerSocket 类有四个构造方法：
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
public ServerSocket(int port) throws IOException 创建绑定到特定端口的服务器套接字。 |
| 2 |
public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException 利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。 |
| 3 |
public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException 使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。 |
| 4 |
public ServerSocket() throws IOException 创建非绑定服务器套接字。 |
创建非绑定服务器套接字。 如果 ServerSocket 构造方法没有抛出异常，就意味着你的应用程序已经成功绑定到指定的端口，并且侦听客户端请求。
这里有一些 ServerSocket 类的常用方法：
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
public int getLocalPort() 返回此套接字在其上侦听的端口。 |
| 2 |
public Socket accept() throws IOException 侦听并接受到此套接字的连接。 |
| 3 |
public void setSoTimeout(int timeout) 通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT，以毫秒为单位。 |
| 4 |
public void bind(SocketAddress host, int backlog) 将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）。 |
Socket 类的方法
java.net.Socket 类代表客户端和服务器都用来互相沟通的套接字。客户端要获取一个 Socket 对象通过实例化 ，而 服务器获得一个 Socket 对象则通过 accept() 方法的返回值。
Socket 类有五个构造方法.
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException. 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。 |
| 2 |
public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException 创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。 |
| 3 |
public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. 创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口。 |
| 4 |
public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. 创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口。 |
| 5 |
public Socket() 通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字 |
当 Socket 构造方法返回，并没有简单的实例化了一个 Socket 对象，它实际上会尝试连接到指定的服务器和端口。
下面列出了一些感兴趣的方法，注意客户端和服务器端都有一个 Socket 对象，所以无论客户端还是服务端都能够调用这些方法。
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException 将此套接字连接到服务器，并指定一个超时值。 |
| 2 |
public InetAddress getInetAddress() 返回套接字连接的地址。 |
| 3 |
public int getPort() 返回此套接字连接到的远程端口。 |
| 4 |
public int getLocalPort() 返回此套接字绑定到的本地端口。 |
| 5 |
public SocketAddress getRemoteSocketAddress() 返回此套接字连接的端点的地址，如果未连接则返回 null。 |
| 6 |
public InputStream getInputStream() throws IOException 返回此套接字的输入流。 |
| 7 |
public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回此套接字的输出流。 |
| 8 |
public void close() throws IOException 关闭此套接字。 |
InetAddress 类的方法
这个类表示互联网协议(IP)地址。下面列出了 Socket 编程时比较有用的方法：
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
static InetAddress getByAddress(byte[] addr) 在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象。 |
| 2 |
static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr) 根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress。 |
| 3 |
static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。 |
| 4 |
String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。 |
| 5 |
String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。 |
| 6 |
static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机。 |
| 7 |
String toString() 将此 IP 地址转换为 String。 |
来自
TCP编程的实现：
使用的包：
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;具体实现：
TCP的客户端部分：
/**
* TCP的客户端部分：
* 1.客户端要创建socket对象，并绑定主机的端口。
* 2.创建输出流OutputStream对象，并创建传出数据用的数据包DataOutputStream（OutputStream）。
* 3.利用DataOutputStream.writeXXX(Data)将数据写入到数据包中。
* 4.创建输入流InputStream对象，并创建DataInputStream（IntputStream）对象接收来自服务器端的数据。
* 5.利用DataInputStream.read()读取来自服务器端的数据
*
* @author ZLY
*/
public class TCPClient {
private static final String IPADDRESS="localhost";
private static final int PORT=9000;
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket client = null;
try {
System.out.println("连接到主机：" + IPADDRESS + "，端口号：" + PORT);
//抛出异常：UnknownHostException、IOException；
client=new Socket(IPADDRESS,PORT);
System.out.println("远程主机地址：" + client.getRemoteSocketAddress());
//创建输出流，将创建的输出流和客户端绑定
OutputStream outToServer=client.getOutputStream();
//创建数据传输包，并将之与输出流绑定
DataOutputStream out=new DataOutputStream(outToServer);
//向数据传输包中写入数据
out.writeUTF("Hello , this data package from " + client.getLocalSocketAddress());
//创建输入流，接收来自服务器端的数据
InputStream inFromServer=client.getInputStream();
DataInputStream in=new DataInputStream(inFromServer);
System.out.println("服务器响应：" + in.readUTF());
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
//关闭连接
client.close();
}
}
}TCP的服务器端：
/**
* TCP的服务器端：
* 1.TCP的服务器端要创建ServerSocket对象，可以通过ServerSocket对象设置超时连接等；
* 2.创建Socket对象，通过Socket对象和客户端进行通信；
* 3.数据的输入输出和客户端是一样的，利用OutputStream、IntputStream、DataOutputStream、DataInputStream实现；
* 4.利用线程实现；
*
* @author ZLY
*/
public class TCPServer extends Thread{
private static final int PORT = 9000;
private static ServerSocket serverSocket;
private static int count=0;
/**
* 在构造函数中创建ServerSocket对象；
* @parameter port:端口号
* @throws IOException
*/
public TCPServer(int port)throws IOException{
//创建连接
//抛出异常：IOException
serverSocket=new ServerSocket(port);
//设定连接超时
serverSocket.setSoTimeout(1000000);
}
/**
* 线程的run函数
*/
public void run(){
/**
* 创建Socket对象，通过Socket对象和客户端进行通信；
* 数据的输入输出和客户端是一样的，利用OutputStream、
* IntputStream、DataOutputStream、DataInputStream实现；
*/
Socket socket = null;
try {
while(true) {
System.out.println("等待客户端的连接，端口号为：" + serverSocket.getLocalPort());
//创建Socket对象，并绑定server
socket=serverSocket.accept();
System.out.println("远程客户端主机地址为：" + socket.getRemoteSocketAddress());
//创建输入流，读取客户端传过来的数据
InputStream inputFromClient=socket.getInputStream();
DataInputStream in=new DataInputStream(inputFromClient);
System.out.println("接收到的来自客户端[" + count++ + "]的信息为：" + in.readUTF());
//创建输出流，对客户端做出回复
OutputStream outputFromServer=socket.getOutputStream();
DataOutputStream out=new DataOutputStream(outputFromServer);
out.writeUTF("服务器的响应：谢谢连接。" + serverSocket.getLocalPort());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
socket.close();
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
int port=9000;
Thread thread = new TCPServer(port);
thread.run();
}
}
-
DatagramPacket和DatagramSocket（UDP）
1.基本概念：
a.DatagramPacket与DatagramSocket位于java.net包中
b.DatagramPacket表示存放数据的数据报，DatagramSocket表示接受或发送数据报的套接字
c.由这两个类所有构成的网络链接是基于UDP协议，是一种不可靠的协议。
来自
DatagramSocket
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
DatagramSocket()： 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、本机所有可用端口中随机选择的某个端口。
|
| 2 |
DatagramSocket(int prot)： 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、指定端口。
|
| 3 |
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)： 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。
|
| 4 |
receive(DatagramPacket p)： 从该DatagramSocket中接收数据报。
|
| 5 |
send(DatagramPacket p)： 以该DatagramSocket对象向外发送数据报。
|
DatagramPacket
| 序号 |
方法描述 |
| 1 |
DatagramPacket(byte[] buf,int length)： 以一个空数组来创建DatagramPacket对象，该对象的作用是接收DatagramSocket中的数据。
|
| 2 |
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port)： 以一个包含数据的数组来创建DatagramPacket对象，创建该DatagramPacket对象时还指定了IP地址和端口--这就决定了该数据报的目的地。
|
| 3 |
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)： 以一个空数组来创建DatagramPacket对象，并指定接收到的数据放入buf数组中时从offset开始，最多放length个字节。
|
| 4 |
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)： 创建一个用于发送的DatagramPacket对象，指定发送buf数组中从offset开始，总共length个字节。
|
UDP编程：
java包：
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;UDP客户端部分：
/**
* UDP客户端部分：
* 1.创建连接对象利用DatagramSocket（int port）；
* 2.传送数据要创建数据包，利用DatagramPacket（byte[]）；
* 3.传送数据使用DatagramSocket.send(DatagramPacket)；
*
* UDP客户端中DatagramSocket绑定的端口号必须和数据包DatagramPacket绑定的端口包不同。
* 服务器端的端口号和客户端的DatagramPacket中绑定的端口号一致。
*
* @author ZLY
*/
public class UDPClient {
/**
* @throws IOException
* @throws UnknownHostException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
int port=8080;
InetAddress address=InetAddress.getByName("localhost");
DatagramSocket socket = null;
try {
//利用DatagramSocket创建连接对象，并绑定端口
//抛出异常：SocketException
socket=new DatagramSocket();
//利用byte[]创建数据，
//利用 DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 封装成包，
//InetAddress.getByName("localhost")抛出异常：UnknownHostException
//以便进行数据的传输。
String data="你好，服务器。";
byte[] buf=data.getBytes();
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf,buf.length,address,port);
//发送数据，抛出异常：IOException
System.out.println("向服务器发送信息：" + data);
socket.send(packet);
//接收来自于服务器端的数据
buf=new byte[1024];
packet=new DatagramPacket(buf,buf.length,address,port);
socket.receive(packet);
data=new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
System.out.println("接收到的数据是：" + data);
} catch (SocketException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
socket.close();
}
}
}
UDP服务器端：
/**
* UDP服务器端：
* 1.利用DatagramSocket创建socket对象。
* 2.数据的传输和接收利用DatagramPacket，每次使用该方法都要指明ip和端口号；
* 3.使用DatagramSocket.send(DatagramePacket)和DatagramSocket.receive（DatagramPacket）发送和接收数据。
*
* @author ZLY
*/
public class UDPServer {
/**
* @throws IOException
* @parameter
* @return
* @throws
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket socket=null;
int port=8080;
InetAddress address=InetAddress.getByName("localhost");
try {
socket=new DatagramSocket(port);
while(true) {
//定义数据包
byte[] buf=new byte[1024];
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf,buf.length);
//接收数据，抛出异常：IOException
socket.receive(packet);
//通过数据包得到传送数据的客户端的ip
String ip=packet.getAddress().getHostAddress();
System.out.println("数据来自于：" + ip);
//解析数据
String data=new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
int clientPort = packet.getPort();
System.out.println("端口号为：" + clientPort + "\n数据内容：" + data);
//向客户端发送数据
data="你好，我是服务器。";
buf=data.getBytes();
packet=new DatagramPacket(buf,buf.length,address,clientPort);
socket.send(packet);
}
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
socket.close();
}
}
}