JavaAPI之网络编程UDP/TCP简述及示例

网络通信三要素

1、 IP地址

2、 端口号：用于标识进程的地址，不同的进程端口号不同，同一台计算机端口号不可重复

3、 信息传输协议:即计算机通信规则

a)      TCP协议：TCP协议对应于传输层，而HTTP协议对应于应用层，从本质上来说，二者没有可比性。Http协议是建立在TCP协议基础之上的，当浏览器需要从服务器获取网页数据的时候，会发出一次Http请求。Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道，当本次请求需要的数据完毕后，Http会立即将TCP连接断开，这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接，是一种无状态的连接。所谓的无状态，是指浏览器每次向服务器发起请求的时候，不是通过一个连接，而是每次都建立一个新的连接。如果是一个连接的话，服务器进程中就能保持住这个连接并且在内存中记住一些信息状态。而每次请求结束后，连接就关闭，相关的内容就释放了，所以记不住任何状态，成为无状态连接。

b)      UDP协议：UDP是一种简单的面向数据报、无连接、传输层协议，并且保留了信息边界。UDP不提供错误校正，不保证有序，无法去重复，没有流量控制和拥塞控制，不能保证数据一定到达目的地，但是可以通过校验和提供错误侦测。UDP提供的的是不可靠传输，因此要有应用层来提供这些功能。每个数据包大小限制在64k。

UDP开发步骤

Socket是网络编程提供的一种机制，通信的两端都要有Socket，网络通信其实就是Socket之间的通信。

服务端：

package UDPDemo;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

public class Service {
    public static void main(String[] args) {
        //创建UDP服务端对象，必须指定端口号
        DatagramSocket ds=null;
        //定义接收的数据包
        DatagramPacket dp=null;
        try {
            ds=new DatagramSocket(10000);
            //定义接收数据的字节数组
            byte[] bytes=new byte[1024];
            dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
            //接收包
            ds.receive(dp);
            //获得数据包中的数据
            byte[] bytesData=dp.getData();
            //获得数据包长度
            int len=dp.getLength();
            //组装接收的数据
            String data=new String(bytesData,0,len);
            //在服务端打印数据
            System.out.println("客户端说："+data);


            //当服务端接收到来自客户端的数据，纪要反馈消息给客户端，以下是反馈的消息
            //定义要返回的消息的字符串
            String str="您好，客户端，已收到您的消息！";
            //生成字节数组
            byte[] bytes1=str.getBytes();
            //将客户端对象重新定义
            ds=new DatagramSocket();
            //生成要发送给客户端的数据包，这里要指定字节数组，字节数组长度，IP和端口号
            dp=new DatagramPacket(bytes1,bytes1.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10001);
            //发送数据
            ds.send(dp);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (ds!=null){
                ds.close();
            }
        }
    }
}

客户端：

package UDPDemo;

import java.io.IOException;
import java.net.*;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建客户端的直接子对象
        DatagramSocket ds=null;
        try {
            ds=new DatagramSocket();
            String say="您好,服务端!";
            //生成发送内容的字节数组
            byte[] bytes=say.getBytes();
            //创建发送包,必须指定字节数组，数组长度，ip地址，端口号
            DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10000);
            //发送数据包
            ds.send(dp);


            //当服务端接收到客户端发送去数据包后，会向客户端返回消息，以下代码是用来接收服务端返回的消息
            //定义客户端端口号为100001
            ds=new DatagramSocket(10001);
            //定义用于接收服务端数据包的字节数组
            byte[] bytes1=new byte[1024];
            //定义接收数据包
            DatagramPacket dp1=new DatagramPacket(bytes1,bytes1.length);
            //接收服务端反馈的数据
            ds.receive(dp1);
            //组装接收的数据
            String str=new String(dp1.getData(),0,dp1.getLength());
            //在客户端控制台打印数据
            System.out.println("服务端说："+str);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (ds!=null){
                ds.close();
            }
        }
    }
}

我们启动时，先启动服务端再启动客户端,运行结果：

服务端：

客户端：

TCP开发步骤

服务器端：

package TCPDemo;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Service {
    public static void main(String[] args) {
        //创建服务器端的服务套接字,指定端口号
        ServerSocket ss=null;
        try {
            ss=new ServerSocket(10000);
            //创建一个Socket,并等待客户端链接，直接到接受到了请求
            Socket s=ss.accept();

            //获得连接通道的输入输出流对象（字节流）
            OutputStream os=s.getOutputStream();
            InputStream is=s.getInputStream();
            //包装字节流
            BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

            //读取数据
            String string=null;
            while ((string=br.readLine())!=null) {
                //在服务端控制台输出
                System.out.println("客户端说：" + string);
            }

            //当服务端接收到客户端发来的消息后，将反馈一个消息给客户端，以下代码实现此功能

            os.write("您好，客户端，消息已收到!".getBytes());
            //关闭输出流
            s.shutdownOutput();

            os.close();
            br.close();
            is.close();
            s.close();
            ss.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {

        }
    }
}

客户端：

package TCPDemo;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建套接字对象，去请求服务器的ServletSocket
        Socket s=null;
        try {
            s=new Socket("127.0.0.1",10000);
            //获得连接通道的输入输出流对象（字节流）
            OutputStream os=s.getOutputStream();
            InputStream is=s.getInputStream();
            //包装字节输入流
            BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            //传输数据
            os.write("您好，服务端!".getBytes());
            //关闭输出流
            s.shutdownOutput();
            //当服务端接受到客户端发送的数据，会反馈给客户端消息。以下代码为客户端接收服务端反馈的消息
            String string=null;
            while ((string=br.readLine())!=null) {
                //在客户端控制台输出
                System.out.println("服务端说：" + string);
            }
            br.close();
            is.close();
            os.close();
            s.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

我们启动时，先启动服务端再启动客户端,运行结果：

服务端：

客户端：