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J2SE网络编程之 TCP与UDP

时间:2015-06-16 22:29:51      阅读:130      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1.什么是TCP

      TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)是一种面向连接的可靠的基于字节流的通信协议,位于传输层。这三个特点中,面向连接就如同打电话,双方的电话必须保持连接状态才能通话;可靠就如同QQ上的视频,一方发送视频请求,另一方必须同意后才能建立视频连接,也可以说安全性好;基于字节流,继续看下文就行。TCP最重要的思想就是大名鼎鼎的“三次握手”:

 

技术分享

  • 客户端向服务端发送请求报文;
  • 服务端收到后向客户端回复;
  • 客户端确认收到服务端的回复。

三次握手完成后,客户端就与服务端建立了可靠的链接。

 

2.什么是UDP

    UDP(User Datagram Protocol用户数据报协议),提供简单但不可靠的信息传送服务。很像生活中的写信或发邮件,不需要征得对方的同意,不需要与对方建立连接,就可以将数据发送出去,但是不能保证发送出去的数据能够确保无误地到达目的地。

注意: 我们常用的ping命令就是基于UDP协议,telnet命令就是基于TCP协议。

 

3.TCP Socket示例

服务端示例:

import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server {    
    public static void main(String[] args) {
        InputStream is=null; 
        OutputStream os=null;
        try{
            ServerSocket ss=new ServerSocket(5566);         //创建服务器套接字并绑定到5566端口
            Socket s=ss.accept();
            is=s.getInputStream();
            os=s.getOutputStream();
            DataInputStream dis=new DataInputStream(is);
            DataOutputStream dos=new DataOutputStream(os);
            String message=null;
            if((message=dis.readUTF())!=null){              //接收并输出此连接的客户端发来的信息
                System.out.println("Client:"+message);
            }
            dos.writeUTF("Hello, Client!");                //向此连接的客户端发送信息
            dis.close();
            dos.close();
            s.close();
        }catch(ConnectException ex){
            ex.printStackTrace();
        }catch(IOException ex){
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端示例

import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        InputStream is=null;
        OutputStream os=null;
        try{
            Socket s=new Socket("127.0.0.1",5566);         //创建一个套接字并将其连接到127.0.0.1地址(本机)的5566端口
            is=s.getInputStream();
            os=s.getOutputStream();
            DataInputStream dis=new DataInputStream(is);
            DataOutputStream dos=new DataOutputStream(os);
            dos.writeUTF("Hello, Server!");               //向服务端发送信息
            String message=null;
            if((message=dis.readUTF())!=null){
                System.out.println("Server:"+message);    //接收并输出服务端发来的信息
            }
            dis.close();
            dos.close();
            s.close();            
        }catch(ConnectException ex){
            ex.printStackTrace();
        }catch(IOException ex){
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

整个连接和交互的过程如下图:

技术分享

    执行时,先启动服务端,服务端创建服务器套接字ServerSocket并绑定到指定的端口,当执行到Socket s=ss.accept()时,会产生“阻塞”(即让程序暂时停留在此处),但客户端启动,创建套接字Socket并向指定地址的指定端口发送请求时,ServerSocket接受服务端的请求并返回客户端的socket实例,与之建立连接。socket原意为插座,还真的挺形象的,整个过程就如同把客户端的插头插到服务端的插座上,就建立起了通道。通信完毕后,双方都关闭连接。

    Socket的getInputStream()方法可以获得网络连接输入,返回此套接字的字节输入流对象;getOutputStream()方法返回此套接字的字节输出流对象,用于向连接对象写入数据。这里体现了上文中TCP的第三个特点“基于字节流”。

4.UDP示例

服务端Demo

import java.net.*;
class UDPServer{
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        //接收信息
        DatagramSocket  server = new DatagramSocket(5050);
        byte[] recvBuf = new byte[1000];
        DatagramPacket recvPacket = new DatagramPacket(recvBuf , recvBuf.length);
        server.receive(recvPacket);
        String recvStr = new String(recvPacket.getData() , 0 , recvPacket.getLength());
        System.out.println("What server has received is:" + recvStr);
        
        //发送信息
        int port = recvPacket.getPort();
        InetAddress addr = recvPacket.getAddress();
        String sendStr = "Hello ! I‘m Server";
        byte[] sendBuf = new String("Hello Client! I‘m Server!").getBytes();    
        DatagramPacket sendPacket 
            = new DatagramPacket(sendBuf , sendBuf.length , addr , port );
        server.send(sendPacket);
        server.close();
    }
}

客户端Demo

import java.net.*;
class UDPClient{
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        //发送信息
        DatagramSocket client = new DatagramSocket();       
        byte[] sendBuf=new String("Hello Server! I‘m Client").getBytes();       
        InetAddress addr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 5050;
        DatagramPacket sendPacket 
            = new DatagramPacket(sendBuf ,sendBuf.length , InetAddress.getByName("127.0.0.1") , port);
        client.send(sendPacket);
        
        //接收信息
        byte[] recvBuf = new byte[100];
        DatagramPacket recvPacket = new DatagramPacket(recvBuf , recvBuf.length);
        client.receive(recvPacket);
        String recvStr = new String(recvPacket.getData() , 0 ,recvPacket.getLength());
        System.out.println("What client has received is:" + recvStr);
        client.close();
    }
}

整个流程如下图:

技术分享
      服务端启动后,准备一个包含字节数组buf的数据报包DatagramPacket用于接收客户端发来的数据报,客户端启动后,将目的地址、端口、发送内容等信息封装在DatagramPacket中,通过DatagramSocket的send()方法发往目的地(服务端),服务端将接收到的数据报放在DatagramPackage中。服务端向客户端发送数据报的过程亦然。

 

5.总结

     文章前面说了TCP三次握手,客户端发送请求、服务端接受请求并返回确认信息,客户端收到确认信息后再发送确认收到确认信息,简单的三个步骤,过程却非常复杂(而且TCP断开连接时还需要四次挥手)。因为UDP协议不需要连接的过程,所以它的效率高,速度快,同时也因如此,UDP的可靠性不如TCP高。

J2SE网络编程之 TCP与UDP

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原文地址:http://www.cnblogs.com/zhulongchao/p/4581744.html

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