黑马程序员_ 网络编程(1) UDP

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一.概述

实现不同主机上的数据通信，而要实现通讯则需要首先知道对方的IP和端口号，同时明确双方使用的通信规则，或传输协议

IP地址：主机在网络的地址，或者在网上的唯一标识

端口号：数据要发送到对方指定的应用程序上，为了标识这些应用程序，所以给这些网络应用程序都用数字进行标识，为了方便称呼这个数字，就这个数组叫为“端口”，或“逻辑端口”，它并没有物理实体与之对应。有效端口好从0~65535，其中0~1024是系统保留的。一些常用程序的默认端口：浏览器80端口，TomCat服务器8080端口，MySQL的3306端口

传输协议：即传输协议，国际组织定义的通用协议是TCP/IP。TCP/IP既能用于局域网，也能用于广域网。除了TCP/IP，还有其他的协议,例如UDP、FTP、HTTP等

TCP和UDP在传输层。IP协议在网络层。FTP协议、HTTP协议在应用层

数据封包:

数据拆包:

IP地址：

体系结构：

|----InetAddress

|----Inet4Address,

    |----Inet6Address

InetAddress中没有提供构造函数，但它提供了多种静态方法，以获取本类对象

socket地址：

封装的是带端口号的IP地址

|——SocketAddress

        |———InetSocketAddress

eg：

import java.net.*;
class  IPDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
/*
 * 		//下边这句话会报未知主机异常
 * 		//获取本地主机IP地址
		InetAddress i= InetAddress.getLocalHost();
		
		System.out.println(i.toString());
		String adr = i.getHostAddress();
		String name = i.getHostName();
		sop("adr="+adr+" name="+name);
*/		
		//获取其他主机IP地址
		//通过主机名获取IP地址，需要解析，所以较慢，而且对于百度、新浪这样的主机名，获得的IP地址可能不唯一。
		InetAddress i= InetAddress.getByName("www.sina.com");
		
		System.out.println(i.toString());
		String adr = i.getHostAddress();//获得IP地址的字符串表现形式
		String name = i.getHostName();//获取主机名
		sop("adr="+adr+" name="+name);


	}
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

二.TCP与UDP 区别

UDP：

是面向无连接的，它将数据集源和目的封装成数据包中，不需要建立连接；它的每个数据报（Datagram）的大小限制在64k以内；因为无连接，是不可靠的协议；同样因为不需要建立里连接，所以速度快。

应用特点：只求速度快，数据丢失对程序影响不大。

应用程序实例：聊天室工具、视频、网络会议等

TCP:

需要建立连接，形成传输数据的通道；在连接中进行大量数据传输；通过三次握手协议完成连接，是可靠的协议；因为必须建立连接，所以效率会稍低。（TCP不像UDP需要封包，而且每个包不能超过64k，它可以大量的传输数据）。

应用特点：适合对数据完整性要求高的程序。

应用程序实例：下载程序

SOCKET：

网络编程其实就Socket编程，Socket是为网络服务的一种机制。（Socket，中文意思为插座）

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

UDP传输：

UDP两端是发送端和接受端

DatagramSocket:UDP传输专用的程序通信端点，既能发送也能接受

DatagramSocket:数据报包，封装了UDP传输的数据报。里边可以设置要发送的目的地IP地址、端口及要发送的数据

eg:

/*
需求：通过Udp传输方式，将一段文字数据发送出去。
定义一个udp发送端。
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。
*/
class UdpSend 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1.创建UDP服务，通过DatagramSocket对象。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
		//2.确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 
		byte[] buf = "UDP i coming!".getBytes();
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.13"),10000);
		//3.通过socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send方法。	
		ds.send(dp);
		//4.关闭资源。它使用了底层的资源，所以要关闭资源。
		ds.close();

	}
}
/*
需求；
定义一个应用程序，用于接收并处理数据。

定义udp接受端
思路：
1.定义socket服务，通常会监听一个端口，其实就是给这个接受网络应用程序定义一个数字标示。
	方便与明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2.定义一个数据包，因为要存储要接受到的字节数据，
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 UdpRece
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1.创建udpsocket，建立端点。这里必须定义监听的端口，其实就是给网络应用程序定义数字标识。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
		//2.定义数据包，用于存储数据。
		byte [] buf = new byte[1024];		
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
		//3.通过服务的receive方法，将收到的数据存入到数据包中。	
		ds.receive(dp);//receive是一个阻塞式方法没有接受到数据，会一直等待
		//4.获取数据包中的方法获取其中的数据。
		InetAddress  i= dp.getAddress();
		String ip = i.getHostAddress();
		String  data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
		int port = dp.getPort();
		System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);
		//5、关闭资源
		ds.close();
	}
}

 

eg:

import java.io.*;
class  UdpSend2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket dg = new DatagramSocket(18000);
		//读取键盘录入
		BufferedReader bufr =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		String line = null;
		//192.168.1.255是这个网段的广播地址，用它就能实现局域网群聊。
		InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.1.255");
		DatagramPacket dp = null; 
		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			if("over".equals(line))
				break;
			byte [] buf = ("sender:"+line).getBytes();
			dp = new DatagramPacket(buf,0,buf.length,ip,17000);
			dg.send(dp);
		}
		dg.close();
		
	}
}

class  UdpRece2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket dg = new DatagramSocket(17000);
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
		while(true)
		{
			dg.receive(dp);
			String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
			String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
			System.out.println("("+ip+":"+dp.getPort()+")"+data);
			//System.out.println(new String(buf,0,dp.getLength()));
		}
	}
}

UDP 聊天程序

eg：

/*
编写一个聊天程序
有接受数据的部分，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。

因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法，
而且run方法要封装到不同的类中。

*/
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("886".equals(line))
					break;
				byte[] buf =line.getBytes();
				//把发送地址，设为广播地址，
				InetAddress i = InetAddress.getByName("192.168.1.255");				
				DatagramPacket dp=
					new DatagramPacket(buf,0,buf.length,i,10020);
				ds.send(dp);
			}
			ds.close();
			
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("发送端失败");
		}	
	}
}
class Rece implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Rece(DatagramSocket ds)
	{
		this.ds = ds;
	}
	public void run()
	{
		try
		{
			while(true)
			{
				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："+ip+" data:"+data);
			}
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("接受端失败");
		}

	}
}
class  ChatDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket sendSoket = new DatagramSocket();
		DatagramSocket receSoket = new DatagramSocket(10020);

		new Thread(new Send(sendSoket)).start();
		new Thread(new Rece(receSoket)).start();
		
	}
}

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