Java之TCP与UDP

最新推荐文章于 2022-03-26 14:38:28 发布

绣花针

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小结：

UDP程序交互的流程：

发送端

1，创建DatagramSocket对象

2，创建DatagramPacket对象，并封装数据

3，发送数据

4，释放流资源

接收端

1，创建DatagramSocket对象（绑定端口号）

2，创建DatagramPacket对象

3，接收数据存储到DatagramPacket对象中

4，获取DatagramPacket对象的内容

5，释放流资源

TCP程序交互的流程：

客户端

1，创建客户端的Socket对象

2，获取Socket的输出流对象

3，写数据给服务器

4，获取Socket的输入流对象

5，使用输入流，读反馈信息

6，关闭流资源

服务器端

1，创建服务器端ServerSocket对象，指定服务器端端口号

2，开启服务器，等待着客户端Socket对象的连接，如有客户端连接，返回客户端的Socket对象

3，通过客户端的Socket对象，获取客户端的输入流，为了实现获取客户端发来的数据

4，通过客户端的输入流，获取流中的数据

5，通过客户端的Socket对象，获取客户端的输出流，为了实现给客户端反馈信息

6，通过客户端的输出流，写数据到流中

7，关闭流资源

UDP协议

UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。

TCP协议

TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认，第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求，第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。整个交互过程如下图所示。

由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性，所以是一个被广泛采用的协议，例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开，因此，下载文件时必须采用TCP协议。

UDP聊天案例

1：UDP完成数据的发送

/*
* 发送端
 * 1,创建DatagramSocket对象
 * 2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
 * 3，发送数据
 * 4，释放流资源
 */
public class UDPSend {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1,创建DatagramSocket对象
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
		//2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
		//public DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address,  int port)
		//构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
		byte[] buffer = "hello,UDP".getBytes();
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, InetAddress.getByName("192.168.75.58"), 12306);
		//3，发送数据
		//public void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
		sendSocket.send(dp);
		//4，释放流资源
		sendSocket.close();
	}
}

2：UDP完成数据的接收

/*
 * UDP接收端
 * 
 * 1,创建DatagramSocket对象
 * 2,创建DatagramPacket对象
 * 3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
 * 4,获取DatagramPacket对象的内容
 * 5,释放流资源
 */
public class UDPReceive {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1,创建DatagramSocket对象,并指定端口号
		DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(12306);
		//2,创建DatagramPacket对象, 创建一个空的仓库
		byte[] buffer = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 1024);
		//3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
		receiveSocket.receive(dp);
		//4,获取DatagramPacket对象的内容
		//谁发来的数据  getAddress()
		InetAddress ipAddress = dp.getAddress();
		String ip = ipAddress.getHostAddress();//获取到了IP地址
		//发来了什么数据  getData()
		byte[] data = dp.getData();
		//发来了多少数据 getLenth()
		int length = dp.getLength();
		//显示收到的数据
		String dataStr = new String(data,0,length);
		System.out.println("IP地址："+ip+ "数据是"+ dataStr);
		//5,释放流资源
		receiveSocket.close();
	}
}

TCP聊天案例

1：服务器端

/*
 * TCP 服务器端
 * 
 * 1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
 * 2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
 * 3,给客户端反馈信息
 * 4,关闭流资源
 */
public class TCPServer {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
		ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
		//2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
		Socket s = ss.accept();
		//3,给客户端反馈信息
		/*
		 * a,获取客户端的输出流
		 * b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
		 */
		//a,获取客户端的输出流
		OutputStream out = s.getOutputStream();
		//b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
		out.write("你已经连接上了服务器".getBytes());
		//4,关闭流资源
		out.close();
		s.close();
		//ss.close();  服务器流 通常都是不关闭的
	}
}

2：客户端

/*
 * TCP 客户端
 * 
 * 1,创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
 * 2,获取服务器端的反馈回来的信息
 * 3,关闭流资源
 */
public class TCPClient {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1，创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
		Socket s = new Socket("192.168.74.58", 8888);
		//2,获取服务器端的反馈回来的信息
		InputStream in = s.getInputStream();
		//获取获取流中的数据
		byte[] buffer = new byte[1024];
		//把流中的数据存储到数组中，并记录读取字节的个数
		int length = in.read(buffer);
		//显示数据
		System.out.println( new String(buffer, 0 , length) );
		//3,关闭流资源
		in.close();
		s.close();
	}
}

TCP文件上传案例

1：服务器端

/*
 * 文件上传  服务器端
 *
 */
public class TCPServer {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1,创建服务器，等待客户端连接
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
		Socket clientSocket = serverSocket.accept();
		//显示哪个客户端Socket连接上了服务器
		InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象
		String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串
		System.out.println("小样，抓到你了，连接我！！" + "IP:" + ip);
		
		//7,获取Socket的输入流
		InputStream in = clientSocket.getInputStream();
		//8,创建目的地的字节输出流   D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg
		BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg"));
		//9,把Socket输入流中的数据，写入目的地的字节输出流中
		byte[] buffer = new byte[1024];
		int len = -1;
		while((len = in.read(buffer)) != -1){
			//写入目的地的字节输出流中
			fileOut.write(buffer, 0, len);
		}
		
		//-----------------反馈信息---------------------
		//10,获取Socket的输出流, 作用：写反馈信息给客户端
		OutputStream out = clientSocket.getOutputStream();
		//11,写反馈信息给客户端
		out.write("图片上传成功".getBytes());
		
		out.close();
		fileOut.close();
		in.close();
		clientSocket.close();
		//serverSocket.close();
	}
}

（服务器端优化，采用多线程）

/*
 * 文件上传多线程版本, 服务器端
 */
public class TCPServer {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1,创建服务器，等待客户端连接
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
		
		//实现多个客户端连接服务器的操作
		while(true){
			final Socket clientSocket = serverSocket.accept();
			//启动线程，完成与当前客户端的数据交互过程
			new Thread(){
				public void run() {
					try{
						//显示哪个客户端Socket连接上了服务器
						InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象
						String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串
						System.out.println("小样，抓到你了，连接我！！" + "IP:" + ip);
						
						//7,获取Socket的输入流
						InputStream in = clientSocket.getInputStream();
						//8,创建目的地的字节输出流   D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg
						BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\"+ip+"("+System.currentTimeMillis()+").jpg"));
						//9,把Socket输入流中的数据，写入目的地的字节输出流中
						byte[] buffer = new byte[1024];
						int len = -1;
						while((len = in.read(buffer)) != -1){
							//写入目的地的字节输出流中
							fileOut.write(buffer, 0, len);
						}
						
						//-----------------反馈信息---------------------
						//10,获取Socket的输出流, 作用：写反馈信息给客户端
						OutputStream out = clientSocket.getOutputStream();
						//11,写反馈信息给客户端
						out.write("图片上传成功".getBytes());
						
						out.close();
						fileOut.close();
						in.close();
						clientSocket.close();
					} catch(IOException e){
						e.printStackTrace();
					}
				};
			}.start();
		}

		//serverSocket.close();
	}
}

2：客户端

/*
 * 文件上传 客户端
 * 
 * public void shutdownOutput()  禁用此Socket的输出流,间接的相当于告知了服务器数据写入完毕
 */
public class TCPClient {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//2,创建客户端Socket，连接服务器
		Socket socket = new Socket("192.168.74.58", 8888);
		//3,获取Socket流中的输出流，功能：用来把数据写到服务器
		OutputStream out = socket.getOutputStream();
		//4,创建字节输入流，功能：用来读取数据源(图片)的字节
		BufferedInputStream fileIn = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\NoDir\\test.jpg"));
		//5,把图片数据写到Socket的输出流中(把数据传给服务器)
		byte[] buffer = new byte[1024];
		int len = -1;
		while ((len = fileIn.read(buffer)) != -1){
			//把数据写到Socket的输出流中
			out.write(buffer, 0, len);
		}
		//6,客户端发送数据完毕，结束Socket输出流的写入操作，告知服务器端
		socket.shutdownOutput();

		//-----------------反馈信息---------------------
		//12,获取Socket的输入流  作用： 读反馈信息
		InputStream in = socket.getInputStream();
		//13,读反馈信息
		byte[] info = new byte[1024];
		//把反馈信息存储到info数组中，并记录字节个数
		int length = in.read(info);
		//显示反馈结果
		System.out.println( new String(info, 0, length) );
		
		//关闭流
		in.close();
		fileIn.close();
		out.close();
		socket.close();
	}
}