黑马程序员——TCP和UDP传输

------- android培训、java培训、期待与您交流！ ----------

 

 

网络模型：OSI模型     TCP/IP模型

网络通讯要素：IP地址     端口号     传输协议

OSI参考模型分为七层：应用层  表示层  会话层  传输层  网络层  数据链路层  物理层

TCP/IP参考模型分为四层：应用层  传输层   网际层 主机至网络层

 

OSI参考模型和TCP/IP是想对应的

网络的通讯要素的详细内容：

IP地址

  网络中设备的标识

  不易记忆，可用主机名

  本地回环地址：127.0.0.1  主机名：localhost

端口号

  用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识

  有效端口：0~65535   其中0~1024系统使用或保留端口

传输协议

  通讯的规则

  常见的协议：TCP   UDP

 

例子：

InetAddress  i=InetAddress.getLocalHost();   //获取本地地址

i.getHostAddress();  //只获取本地的地址

i.getHostName();    //只获取本地的主机名

 

传输协议TCP和UDP的区别？

UDP：面向无连接，不可靠 速度快

  将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接

  每个数据包的大小限制在64k内

  因无连接，是不可靠协议

  不需要建立连接，速度快

 

TCP：建立连接，可靠协议 效率低

  建立连接，形成传输数据的通道

  在连接中进行大数据量传输

  通过三次握手完成连接，是可靠协议

  必须建立连接，效率会稍低

 

Socket

Socket就是为网络服务提供的一种机制

通信的两端都有Socket

网络通信其实就是Socket间的通信

数据在两个Socket间通过IO传输

 

使用UDP传输：

UDP传输

DatagramScoket与DatagramPacket

建立发送端，接收端

建立数据包

调用Socket的发送接收方法

关闭Socket

 发送端与接收端是两个独立的运行程序

 

UDP的发送端：

需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去

思路:

  1，建立udpsocket服务

  2，提供数据，并将数据封装到数据包中

  3，通过socket服务的发送功能，将数据包发出去

  4，关闭资源

 

import java.net.*;

class  udpSend

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                   //建立udpsocket服务

                                   DatagramSocket ds=new DatagramSocket(8888);

 

                                   //确定数据 并数据封装到数据包中

        byte[] buf="udp send a data".getBytes();

 

                                   DatagramPacket dp=

                                   new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10000);

        //通过send方法将数据包发出去

 

                                   ds.send(dp);

 

                                   //关闭资源

 

                                   ds.close();

 

                                   System.out.println();

                                  }

}

 

UDP的接收端：

定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理的

 

思路：

   1，定义udpsocket服务

   2，定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据，

因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息 

   3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中

   4，通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。

   5，关闭资源

 

class  udpReceive

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                     //建立udpsocket服务，指定监听的接口

                                    

                                     DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10000);

 

                                     //定义数据包，用于存储收到的数据

 

                                     byte[] buf=new byte[1024];

 

                                     DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length);

 

                                     //通过receive方法将收到的数据存储

 

                                     ds.receive(dp);

 

                                     //通过数据包的功能，将不同数据取出

 

                                     String ip=dp.getAddress().getHostAddress();

 

                                     String p=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

 

                                     int port =dp.getPort();

 

                                     System.out.println(ip+":::"+p+":::"+port);

 

                                     //关闭资源

 

                                     ds.close();

                                  }

}

 

UDP实现键盘录入方式的数据——即有发送端也有接收端

import java.net.*;

import java.io.*;

/*

    UDP的键盘录入数据

 

*/

在发送端使用缓冲区技术从键盘录入数据，并读取数据，使用send方法将数据发送到服务端，接收端正常使用receive方法接收

                                  BufferedReader buff=new BufferedReader

                                                           (new InputStreamReader(System.in));

 

        String line=null;

                                   while((line=buff.readLine())!=null)

                                   {

                                        if("123".equals(line))

                                                  break;

 

                                           byte[] buf=line.getBytes();

DatagramSocket ds=new DatagramSocket();

 

                             

 

                                           DatagramPacket dp=

                                        new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10001);

 

                                           ds.send(dp);

                                   }

 

总结：因为UDP传输是面向无连接的，所以可以在不开启服务端的情况下，客户端向服务端发送信息

 

例子：

 

UDP——聊天

编写一个聊天程序

有收数据的部分，和发数据的部分

这两部分需要同时执行

那就需要用到多线程技术

一个线程控制收，一个线程控制发

 

import java.net.*;

import java.io.*;

 

class send implements Runnable

{

                                  private DatagramSocket ds;

                                  public send(DatagramSocket ds)

                                  {

                                      this.ds=ds;

                                  }

 

                                  public void run()

                                  {

                                      try

                                      {

                                          BufferedReader bufr=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

                                          String line=null;

                                          while((line=bufr.readLine())!=null)

                                          {

                                              if("123".equals(line))

                                                        break;

                                                 byte[] buf=line.getBytes();

 

                                                 DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10002);

 

                                                 ds.send(dp);

                                          }

                                         

                                      }

                                      catch (Exception e)

                                      {

                                          throw new RuntimeException("发送端失败");

                                      }

                                  }

}

class receive implements Runnable

{

    private DatagramSocket ds;

                                  public receive(DatagramSocket ds)

                                  {

                                      this.ds=ds;

                                  }

                                  public void run()

                                  {

                                   try

                                   {

                                          byte[] buf=new byte[1024];

                                          DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length);

                                          ds.receive(dp);

                                          String ip=dp.getAddress().getHostAddress();

                                          String data=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

                                          System.out.println(ip+"::"+data);

                                   }

                                   catch (Exception e)

                                      {

                                          throw new RuntimeException("发送端失败");

                                      }

                                  }

}

 

class  DemoChat

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                   DatagramSocket sendsocket=new DatagramSocket();

                                   DatagramSocket recesocket=new DatagramSocket(10002);

                                   new Thread(new send(sendsocket)).start();

                                   new Thread(new receive(recesocket)).start();

 

 

                                  }

}

 

 

 

TCP传输：

Socket和ServerSocket

建立客户端和服务器端

建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输

关闭socket

同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序

 

 

演示TCP传输的例子：

 

 1，TCP分客户端和服务端

 2，客户端对应的对象是socket

    服务端对应的对象是ServerSocket

 

 

客户端：

通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机

因为tcp是面向连接的，所以在建立socket服务时，

就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输

 

需求：给服务端发送一个文本数据

 

步骤：

  1，创建socket服务，并指定要连接的主机和端口

  2，为了发送数据，应该获取socket流中的输出流

  3，将数据写入到流中

 

import java.io.*;

import java.net.*;

 

class  tcpClient

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                   //创建socket服务，并指定要连接的主机和端口

        Socket s=new Socket("192.168.1.109",10003);

 

                                   //为了发送数据，应该获取socket流中的读取流

        OutputStream out=s.getOutputStream();

 

                                   //向流中写入数据

                                   out.write("tcp wo lai le ".getBytes());

 

 

                                  }

}

 

服务端：

需求：定义端点接收数据并打印在控制台上

 

1，建立服务端的socket服务，ServerSocket();

  并监听一个端口

2，获取连接过来的客户端对象

  通过ServerSocket的accept方法完成，

没有连接就会等，所以这个方法是阻塞式的

3，客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到

该客户端对象的读取流来读取发过来的数据

4，关闭服务端 （可选的）

 

因为TCP传输是面向连接的，所以必须先启动服务端

 

怎么获取客户端的地址？

因为已经拿到了客户端的对象，客户端对象中封装了IP地址

使用getInetAddress()这个方法

 

服务端有可能不关闭自己，但是一定会关闭对方（客户端）

 

class  tcpServer

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                     //创建Server服务，并监听一个端口

                                     ServerSocket ss=new ServerSocket(10003);

 

                                     //获取连接过来的客户端对象  使用accept方法

                                    Socket s= ss.accept();

 

                                    String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();

                                    System.out.println(ip+".....");

 

                                    //获取客户端发过来的数据，那么要使用客户端的读取流对象

                                    InputStream in=s.getInputStream();

 

                                    byte[] buf=new byte[1024];

 

                                    int len=in.read(buf);

 

                                    System.out.println(new String(buf,0,len));

 

                                    s.close();

                                    ss.close();

                                  }

}

 

演示tcp传输的客户端和服务端的互访的例子

 

需求：客户端给服务端发送数据，服务端收到后给客户端反馈信息

 

客户端：

  1，建立socket服务，指定要连接的主机和端口

  2，获取socket流中的输出流，将数据写到该流中，通过网络发送给服务端

  3，获取socket流中的输入流，将服务端反馈的数据获取到，并打印

  4，关闭客户端的资源

 

import java.io.*;

import java.net.*;

 

class tcpClient2

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                   Socket s=new Socket("192.168.1.109",10004);

 

                                   OutputStream out= s.getOutputStream();

   

                                      out.write("服务端，你好".getBytes());

 

 

                                   InputStream in=s.getInputStream();

 

                                   byte[] buf=new byte[1024];

 

                                   int len =in.read(buf);

 

                                   System.out.println(new String(buf,0,len));

 

                                   s.close();

 

                                  }

}

 

class tcpServer2

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

        ServerSocket ss=new ServerSocket(10004);

 

                                   Socket s=ss.accept();

 

                                   String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();

 

                                   System.out.println(ip+"....connnected");

 

                                   InputStream in=s.getInputStream();

                                  

                                   byte[] buf=new byte[1024];

 

                                   int len=in.read(buf);

 

                                   System.out.println(new String(buf,0,len));

 

                                   OutputStream out=s.getOutputStream();

 

                                   out.write("我已收到，你也好".getBytes());

 

 

                                  }

}

 

TCP练习：

 

需求：建立一个文本转换服务器

     客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转成大写字母返回给客户端

     而且客户端可以不断的进行文本转换，当客户端输入over时，转换结束

分析：

 

客户端：

  既然是操作设备上的数据，那么就可以使用IO技术，

并按照io的操作规律来思考

源：键盘录入

目的：网络设备，网络输出流，而且操作的是文本数据，可以选择字符流

步骤：

   1，建立服务

   2，获取键盘录入

   3，将数据发给服务端

   4，获取服务端返回的大写数据

   5，结束，关资源

  都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，可以加入缓冲

 

服务端：

源：socket读取流

目的：socket输出流

都是文本，装饰

 

下面的例子出现的问题：

现象：客户端和服务端都在莫名的等待。这是为什么呢？

因为客户端和服务端都有阻塞式的方法，这些方法没有读到结束

标识，那么就一直等，而导致两端，都在等待

 

客户端：

import java.io.*;

import java.net.*;

 

class  TransClient

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

        //建立socket服务

                                   Socket s=new Socket("192.168.40.1",10000);

        //获取键盘录入

                                   BufferedReader bufr=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        //定义目的，将数据写入到socket输出流，发给服务端

                                   BufferedWriter bufOut=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

这个可以使用这个PrintWriter

 

        //定义个socket读取流，读取服务端返回的信息

                                   BufferedReader bufIn=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

 

                                   String line=null;

 

                                   while((line=bufr.readLine())!=null)

                                   {

                                       if("over".equals(line))

                                                   break;

                                          bufOut.write(line);

            bufOut.newLine();   //因为readLine()方法只是遇到回车符时，才能够判断是否结束

                                //所以在向服务端写入数据的时候，应使用newLine()方法自动换行

                                          bufOut.flush();

 

                                          String in=bufIn.readLine();

                                          System.out.println("Server:"+in);

                                   }

 

                                   s.close();

                                  

                                  }

}

服务端：

class  TransServer

{

                                  public static void main(String[] args) throws Exception

                                  {

                                      ServerSocket ss=new ServerSocket(10000);

 

                                   Socket s=ss.accept();

 

                                   String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();

 

                                   System.out.println(ip+"....connected");

 

        //目的。socket输出流，将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端

                                   BufferedReader bufIn=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

 

                                   BufferedWriter bufOut=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

 

                                   String line =null;

 

                                   while((line=bufIn.readLine())!=null)

                                   {

                                      System.out.println(line);

                                      bufOut.write(line.toUpperCase());

                                      bufOut.newLine();

                                      bufOut.flush();

 

 

                                   }

                                  }

}

 

对上面的这个例子的详解：

 

客户端：给服务端发送一个文本数据，服务端接收到数据后，将数据转换成大写

并返回给客户端

 

客户端：

建立socket服务，并指定主机的IP地址和端口号

使用缓冲区技术，实现键盘的录入

获取socket的输出流，主要用于将数据写入到socket输出流中，

发送给服务端

获取socket的读取流。主要用于接收服务端发送过来的大写的数据

键盘录入之后，将按行读取，并将其写入到服务端，如果输入的是“over”

则停止输入

因为readLine()方法只是遇到回车符时，才能够判断是否结束

所以在向服务端写入数据的时候，应使用newLine()方法自动换行

因为使用了缓冲区技术，所以应该将数据从缓冲区中刷出，

之后在关闭客户端。

 

服务端：

建立ServerSocket服务，并指定要监听的端口号

定义Socket对象，获取连接过来的客户端对象  使用accept方法

获取Socket的读取流，用于读取客户端发过来的数据

获取Socket的输出流，将大写数据写入到socket输出流中，并发送给客户端

bufOut.write(line.toUpperCase());将读到的数据转换成大写，并写入到缓冲区中

通过bufOut.newLine(); bufOut.flush();这两个方法让readLine()这个阻塞式的方法

停止等待，继续运行

 

------- android培训、java培训、期待与您交流！ ----------