【JavaSE】Java基础语法(四十五)：TCP UDP 全解_java tcp和udp详解

1. TCP发送数据

• Java中的TCP通信

  • Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信。
  • Java为客户端提供了Socket类，为服务器端提供了ServerSocket类

• 构造方法
  

• 相关方法
  

• 示例代码

public class ClientDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//创建客户端的Socket对象(Socket)
		//Socket(String host, int port) 创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
		Socket s = new Socket("127.0.0.1",10000);
		//获取输出流，写数据
		//OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流
		OutputStream os = s.getOutputStream();
		os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());
		//释放资源
		s.close();
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

2. TCP接收数据【应用】

• 构造方法: 创建绑定到指定端口的服务器套接字

ServletSocket(int port)
1

• 相关方法:监听要连接到此的套接字并接受它

Socket accept() 
1

• 注意事项

  1. accept方法是阻塞的,作用就是等待客户端连接
  2. 客户端创建对象并连接服务器,此时是通过三次握手协议,保证跟服务器之间的连接
  3. 针对客户端来讲,是往外写的,所以是输出流
     针对服务器来讲,是往里读的,所以是输入流
  4. read方法也是阻塞的
  5. 客户端在关流的时候,还多了一个往服务器写结束标记的动作
  6. 最后一步断开连接,通过四次挥手协议保证连接终止
     
     

• 三次握手和四次挥手

  • 三次握手
  • 四次挥手

3. TCP程序练习

案例需求
客户端：发送数据，接受服务器反馈
服务器：收到消息后给出反馈

案例分析
客户端创建对象，使用输出流输出数据
服务端创建对象，使用输入流接受数据
服务端使用输出流给出反馈数据
客户端使用输入流接受反馈数据

代码实现

// 客户端
public class ClientDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
		OutputStream os = socket.getOutputStream();
		os.write("hello".getBytes());
		// os.close();如果在这里关流,会导致整个socket都无法使用
		socket.shutdownOutput();//仅仅关闭输出流.并写一个结束标记,对socket没有任何
		影响
		BufferedReader br = new BufferedReader(new
		InputStreamReader(socket.getInputStream()));
		String line;
		while((line = br.readLine())!=null){
			System.out.println(line);
		}
		br.close();
		os.close();
		socket.close();
	}
}

// 服务器
public class ServerDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
		Socket accept = ss.accept();
		InputStream is = accept.getInputStream();
		int b;
		while((b = is.read())!=-1){
			System.out.println((char) b);
		}
		System.out.println("看看我执行了吗?");
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
		OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
		bw.write("你谁啊?");
		bw.newLine();
		bw.flush();
		bw.close();
		is.close();
		accept.close();
		ss.close();
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43

4. TCP程序文件上传练习【应用】

案例需求
客户端：数据来自于本地文件，接收服务器反馈
服务器：接收到的数据写入本地文件，给出反馈

案例分析
- 创建客户端对象，创建输入流对象指向文件，每读一次数据就给服务器输出一次数据，输出
结束后使用shutdownOutput()方法告知服务端传输结束
- 创建服务器对象，创建输出流对象指向文件，每接受一次数据就使用输出流输出到文件中，
传输结束后。使用输出流给客户端反馈信息
- 客户端接受服务端的回馈信息

相关方法

代码实现

// 客户端
public class ClientDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
		//是本地的流,用来读取本地文件的.
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new
		FileInputStream("socketmodule\\ClientDir\\1.jpg"));
		//写到服务器 --- 网络中的流
		OutputStream os = socket.getOutputStream();
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);
		int b;
		while((b = bis.read())!=-1){
			bos.write(b);//通过网络写到服务器中
		}
		bos.flush();
		//给服务器一个结束标记,告诉服务器文件已经传输完毕
		socket.shutdownOutput();
		BufferedReader br = new BufferedReader(new
		InputStreamReader(socket.getInputStream()));
		String line;
		while((line = br.readLine()) !=null){
			System.out.println(line);
		}
		bis.close();
		socket.close();
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

// 服务器
public class ServerDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
		Socket accept = ss.accept();
		//网络中的流,从客户端读取数据的
		BufferedInputStream bis = new
		BufferedInputStream(accept.getInputStream());
		//本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new
		FileOutputStream("socketmodule\\ServerDir\\copy.jpg"));
		int b;
		while((b = bis.read()) !=-1){
			bos.write(b);
		}
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
		OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
		bw.write("上传成功");
		bw.newLine();
		bw.flush();
		bos.close();
		accept.close();
		ss.close();
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

5. UDP发送数据

• Java中的UDP通信

  • UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个
    Socket只是发送，接收数据的对象，因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客
    户端和服务器的概念
  • Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket

• 构造方法
  

• 相关方法
  

• 发送数据的步骤
  - 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
  - 创建数据，并把数据打包
  - 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
  - 关闭发送端

• 代码演示

  public class SendDemo {
  	public static void main(String[] args) throws IOException {
  		//创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
  		// DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口
  		DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
  		//创建数据，并把数据打包
  		//DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
  		//构造一个数据包，发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。
  		byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
  		DatagramPacket dp = new
  		DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);
  		//调用DatagramSocket对象的方法发送数据
  		//void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
  		ds.send(dp);
  		//关闭发送端
  		//void close() 关闭此数据报套接字
  		ds.close();
  	}
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19

6. UDP接收数据【应用】

• 接收数据的步骤

  • 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
  • 创建一个数据包，用于接收数据
  • 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
  • 解析数据包，并把数据在控制台显示
  • 关闭接收端

• 构造方法
  

• 相关方法
  

• 示例代码

  public class ReceiveDemo {
  	public static void main(String[] args) throws IOException {
  		//创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
  		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
  		//创建一个数据包，用于接收数据
  		byte[] bys = new byte[1024];
  		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
  		//调用DatagramSocket对象的方法接收数据
  		ds.receive(dp);
  		//解析数据包，并把数据在控制台显示
  		System.out.println("数据是：" + new String(dp.getData(), 0,
  		dp.getLength()));
  		}
  	}
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15

7. UDP通信程序练习【应用】

• 案例需求

  • UDP发送数据：数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
  • UDP接收数据：因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收

• 代码实现

  /*
  	UDP发送数据：
  	数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
  */
  public class SendDemo {
  	public static void main(String[] args) throws IOException {
  		//创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
  		DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
  		//键盘录入数据
  		Scanner sc = new Scanner(System.in);
  		while (true) {
  			String s = sc.nextLine();
  			//输入的数据是886，发送数据结束
  			if ("886".equals(s)) {
  				break;
  			}
  			//创建数据，并把数据打包
  			byte[] bys = s.getBytes();
  			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,
  			InetAddress.getByName("192.168.1.66"), 12345);
  			//调用DatagramSocket对象的方法发送数据
  			ds.send(dp);
  		}
  		//关闭发送端
  		ds.close();
  	}
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19
  20
  21
  22
  23
  24
  25
  26
  27

  /*
  	UDP接收数据：
  	因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收
  */
  public class ReceiveDemo {
  	public static void main(String[] args) throws IOException {
  		//创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
  		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
  		while (true) {
  			//创建一个数据包，用于接收数据
  			byte[] bys = new byte[1024];
  			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
  			//调用DatagramSocket对象的方法接收数据
  			ds.receive(dp);
  			//解析数据包，并把数据在控制台显示
  			System.out.println("数据是：" + new String(dp.getData(), 0,
  			dp.getLength()));
  		}
  		//关闭接收端
  		// ds.close();
  	}
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19
  20
  21
  22

8. UDP三种通讯方式

• 单播
  单播用于两个主机之间的端对端通信
• 组播
  组播用于对一组特定的主机进行通信
• 广播
  广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信