socket通信java_Java的Socket通信

一、背景知识

Java网络编程使用Socket，大家熟悉的QQ、MSN都使用了Socket的技术。

1、TCP/IP协议

目前世界上应用最为广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合，也成TCP/IP协议族、或TCP/IP协议栈

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议

IP：Internet Protocol 互联网协议

TCP/IP五层模型

应用层：HTTP、FTP、SMTP、Telnet等

传输层：TCP/IP

网络层：

数据链路层：

物理层：网线、双绞线、网卡等

两台计算机间通讯需要：IP地址、 协议、 端口号

IP地址：为实现网络中不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个唯一的标识---IP地址

端口：区分一台主机的多个不同应用程序，端口号范围为0-65535，其中0-1023位为系统保留。如：HTTP：80 FTP：21 Telnet：23

Socket套接字：网络上具有唯一标识的IP地址和端口组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点，是TCP和UDP的基础

Socket原理机制：

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

2、Java中的网络支持

针对网络通信的不同层次，Java提供了不同的API，其提供的网络功能有四大类：

InetAddress:用于标识网络上的硬件资源，主要是IP地址

URL：统一资源定位符，通过URL可以直接读取或写入网络上的数据

Sockets：使用TCP协议实现的网络通信Socket相关的类

Datagram:使用UDP协议，将数据保存在用户数据报中，通过网络进行通信。

2.1、InetAddress

InetAddress类用于标识网络上的硬件资源，标识互联网协议(IP)地址。

// 获取本机的InetAddress实例

InetAddress address =InetAddress.getLocalHost();

// 获取计算机名

address.getHostName();

// 获取IP地址

address.getHostAddress();

// 获取字节数组形式的IP地址,以点分隔的四部分

byte [] bytes = address.getAddress();

// 获取其他主机的InetAddress实例

InetAddress address2 =InetAddress.getByName("其他主机名");

InetAddress address3 =InetAddress.getByName("IP地址");

2.2、URL类

URL(Uniform Resource Locator)统一资源定位符，表示Internet上某一资源的地址，协议名：资源名称

// 创建一个URL的实例

URL baidu =new URL("http://www.baidu.com");

URL url =new URL(baidu,"/index.html?username=tom#test");// ？表示参数，#表示锚点

url.getProtocol();// 获取协议

url.getHost();// 获取主机

url.getPort();// 如果没有指定端口号，根据协议不同使用默认端口。此时getPort()方法的返回值为 -1

url.getPath();// 获取文件路径

url.getFile();// 文件名，包括文件路径+参数

url.getRef();// 相对路径，就是锚点，即#号后面的内容

url.getQuery();// 查询字符串，即参数

// 使用URL读取网页内容

通过URL对象的openStream()方法可以得到指定资源的输入流，通过流能够读取或访问网页上的资源

// 使用URL读取网页内容

// 创建一个URL实例

URL url =new URL("http://www.baidu.com");

InputStream is = url.openStream();// 通过openStream方法获取资源的字节输入流

InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is,"UTF-8");// 将字节输入流转换为字符输入流,如果不指定编码，中文可能会出现乱码

BufferedReader br =newBufferedReader(isr);// 为字符输入流添加缓冲，提高读取效率

String data = br.readLine();// 读取数据

while(data!=null){

System.out.println(data);// 输出数据

data = br.readerLine();

}

br.close();

isr.colose();

is.close();

二、TCP/IP

1、TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、以字节流的方式发送数据，通过三次握手方式建立连接，形成传输数据的通道，在连接中进行大量数据的传输，效率会稍低

2、Java中基于TCP协议实现网络通信的类：客户端的Socket类 和 服务器端的ServerSocket类

1、服务端实现

2、客户端实现

3、源代码

/**

* 客户端实现

*/

// 连接到服务器

Socket socket =newSocket("localhost",10086);

OutputStream os = socket.getOutputStream();//

PrintWriter pw =newPrintWriter(os);//

// 向服务端发起请求

pw.write("用户名：admin；密码：123");

pw.flush();

socket.shutdownOutput();

// 读取服务端响应

InputStream is = socket.getInputStream();

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

String info = null;

while((info=br.readLine())!null){

System.out.println("我是客户端，服务器说："+info);

}

// 关闭资源

br.close();

is.close();

pw.close();

os.close();

socket.close();

/**

* 服务端实现

*/

// 创建ServerSocket后监听socket

ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);

Socket socket = serverSocket.accept();

// 收到客户端的连接

InputStream is = socket.getInputStream();

InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is);

BufferedReader br =newBufferedReader(isr);

// 读取客户端请求

String info =null;

while((info=br.readLine())!=null){

System.out.println("我是服务器，客户端说："+info);

}

socket.shutdownInput();// 关闭输入流

// 响应客户端请求

OutputStream os = socket.getOutputStream();

PrintWriter pw = new PrintWriter(os);

pw.write("欢迎您！");

pw.flush();

// 关闭资源

pw.close();

os.close();

br.close();

isr.close();

is.close();

socket.close();

serverSocket.close();

三、UDP

UDP协议(用户数据包协议)是无连接的、不可靠的、无序的,速度快

进行数据传输时，首先将要传输的数据定义成数据包(Datagram)，大小限制在64k，在数据包中指明数据索要达到的Socket(主机地址和端口号)，然后再将数据包发送出去

DatagramPacket类:表示数据包包

DatagramSocket类：进行端到端通信的类

1、服务端

2、客户端

3、源代码

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/**

* 服务端实现

*/

// 1、创建服务器端

DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010);

// 2、接收客户端请求

byte [] data =newbyte[1024];

DatagramPacket packet =new DatagramPacket(data,data.length);

socket.receive(packet);// 此方法在接受数据包之前会一直阻塞

String info =newString(data,o,data.length);

System.out.println("我是服务器，客户端告诉我"+info);

// 3、响应客户端请求

InetAddress address = packet.getAddress();

int port = packet.getPort();

byte [] data2 = "欢迎您！".geyBytes();

DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);

socket.send(packet2);

// 4、关闭资源

socket.close();

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/**

* 客户端实现

*/

// 1、服务器的地址、端口号

InetAddress address =InetAddress.getByName("localhost");

int port =10010;

// 2、发送请求信息

byte [] data ="用户名：admin;密码：123".getBytes();

DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data,length,address,port);

DatagramSocket socket =newDatagramSocket();

socket.send(packet);

// 3、接受服务器端响应数据

byte [] data2 = new byte [1024];

DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length);

socket.receive(packet2);

String raply = new String(data2,0,packet2.getLenth());

System.out.println("我是客户端，服务器说："+reply);

// 4、关闭资源

socket.close();

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