网络TCP/UDP

最新推荐文章于 2024-11-05 09:21:10 发布

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#网络 #tcp/ip #udp

本文详细介绍了Java中的网络通信包，包括TCP和UDP协议的工作原理，如TCP的三次握手和数据传输的可靠性，以及UDP的高效但不可靠的特性。还探讨了InetAddress类用于获取IP和主机名的方法，以及Socket在TCP和UDP编程中的应用，展示了服务器端和客户端的示例代码。

网络通信包java.net

各种类，枚举，异常
网络分为局域城域广域网

端口

标识计算机上某个特定的网络程序
整数形式表示 0-65535
0-1024已经被占用了
mysql 3306
tomcat 8080
Oracle 1521
sqlserver 1433

协议

数据的组织形式就是协议
交互时，两个设备需要使用相同的协议才能实施通信
TCP/IP transmission control protocol
数据进入协议栈时的封装过程图如下
在这里插入图片描述
一步一步封包然后发出

应用层上图整体是
传输层从TCP开始（不仅仅只有TCP协议一种）
网络层从IP开始
物理数据链路层加了针头针尾

TCP与UTP协议

TCP传输控制协议

使用前需要建立TCP连接
传输前需要三次握手
两个应用进程：客户端/服务端
可以大数据量传输
使用完后需要关闭，效率低

TCP与UDP有各自自己的优势
TDP大数据量，但是是单线程，使用完还需要释放连接，可靠
UTP小数据量，但是可以多发，不确定能否送达，不可靠

UDP用户数据协议

数据源目的封装成数据包，不需要建立连接
数据包大小在64k内，不适合大数据量
无需连接，不可靠，不一定成功
发送数据结束时无需释放资源，不做连接，速度块

InetAddress类

常用方法

getLocalHost获取本机InetAddress对象
getByName 获取指定主机/域名IP地址对象
getHostName 获取InetAddress对象的主机名
getHostAddress 获取InetAddress对象的地址

    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost.toString());
        System.out.println(InetAddress.getByName("LAPTOP-70S2DNEN"));
        System.out.println(InetAddress.getByName("www.baidu.com"));
        System.out.println(localHost.getHostAddress());
        System.out.println(localHost.getHostName());
        InetAddress qqInetBean = InetAddress.getByName("qq.com");
        System.out.println(qqInetBean.getHostName());

    }

在这里插入图片描述

Socket 插座/接口

通过Socket拿到管道的输入输出流，可以进行数据读取操作
发起连接属于客户端向监听接收请求连接属于服务端

两边都有Socket套接字
当需要通讯时（读写数据），通过Socket两个方法socket.getOutputStream() /Input
两端都有Socket对象，两端都有这两个方法
比如客户端发数据给服务端，客户端使用Output，服务端使用Input即可

Socket有两种编程

TCP 可靠大数据
UDP 不可靠少数据

对应地址和端口，建立连接，进行数据传输，最后close

编写服务器端和客户端

服务器监听9999端口
客户端连接到服务器端，并发送数据内容
服务端收到客户端的数据内容并输出

UDP网络通信编程

类DatagramSocket数据包 / DatagramPacket数据报实现了UTP协议网络程序
通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收
DatagramPacket对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端/接收端的IP和端口号
UDP协议包含了双方的完整地址信息，无需建立连接
注意一个数据报只能传送64个k内

建立发送端，接收端 DatagramSocket>封装数据包DatagramPacket>发送

传输是通过Socket，封装是Packet
收到包后需要拆包得到数据
Socket可以指定监听哪个端口

DatagramSocket常用方法

receive 监测端口需要带datagramPacket对象//在此代码中堵塞
send发送包需要带datagramPacket对象

A端，接收端，先接收再回复

package com.lgj.UDP_;

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

public class UDPReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);
        byte[] bytes = new byte[1024];//byte存放的是数据报，不仅仅只有数据本身，所以需要拆包
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
        datagramSocket.receive(datagramPacket);//线程在此处阻塞

        //此时抓到包，准备拆包
        byte[] data = datagramPacket.getData();
        int length = datagramPacket.getLength();
        String s = new String(data, 0, length);//data字节数组，0偏移量，实际长度
        System.out.println(s);

        byte[] bytes1 = "OK，see you tomorrow".getBytes();
        //发送回应包
        datagramSocket.send(new DatagramPacket(bytes1,bytes1.length,InetAddress.getLocalHost(),9998));
        
        datagramSocket.close();
    }
}

B端，先发信，再接收

package com.lgj.UDP_;

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

public class UDPSenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9998);//在9998中接收数据与   标记发出数据地址
        //创建端口是给自己的传菜口，同一台机子上不能相同的，不然进出盘子在同一个地方

        byte[] bytes = ("B说 A老弟，明天吃火锅".getBytes());
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        //现在指定目标的ip，目标的端口
        //封包结束，准备发
        datagramSocket.send(datagramPacket);


        //准备接收回应包，并拆
        byte[] bytes1 = new byte[1024];
        DatagramPacket datagramPacket1 = new DatagramPacket(bytes1, bytes.length);
        datagramSocket.receive(datagramPacket1);//线程阻塞

        //接收到回应包，拆包！
        byte[] data = datagramPacket1.getData();
        int length = datagramPacket1.getLength();
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);


        datagramSocket.close();

    }
}

TCP练习

客户端向服务端发信
服务端接收到信息，并对信息分析，做出回应
若是收到name ，则输出名字，若是其他，则输出你在说什么

需要注意的地方：

输出流输出结束后要通过newLine标记结束，并且需要使用flush推出信息
使用完毕后按顺序关流

服务端

package com.lgj.Homeworke01Server;

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

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9996);
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("有客户端接入！");

        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

        boolean loop = true;
        while (loop){
            String s = bufferedReader.readLine();
            System.out.println(s);

            switch (s) {
                case "name":
                    bufferedWriter.write("我是黄明俊");
                    break;
                case "hobby":
                    bufferedWriter.write("写java，跑步");
                    break;
                case "break":
                    bufferedWriter.write("再见！");
                    break;
                default:
                    bufferedWriter.write("你说神麽？");

            }
            bufferedWriter.newLine();
            bufferedWriter.flush();

            if (s.equals("break")) {
                loop = false;
            }

        }
        bufferedWriter.close();
        bufferedReader.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();

    }
}

客户端

package com.lgj.Homeworke01Server;

import javafx.scene.effect.Bloom;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9996);
        System.out.println("连接成功");
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        boolean loop = true;
        while (loop) {
            String s = scanner.nextLine();

            if (s.equals("break")) {
                loop = false;
            }

            bufferedWriter.write(s);
            bufferedWriter.newLine();
            bufferedWriter.flush();

            String s1 = bufferedReader.readLine();
            System.out.println(s1);
        }

        bufferedReader.close();
        bufferedWriter.close();
        socket.close();
    }
}