TCP与UDP的应用场合
1. TCP在网络通信上有极强的生命力,例如远程连接(Telnet)和文件传输(FTP)都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的,对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽,因此TCP传输的效率不如UDP高。
2. UDP操作简单,而且仅需要较少的监护,因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统,并不要求音频视频数据绝对的正确,只要保证连贯性就可以了,这种情况下显然使用UDP会更合理一些
基于Socket的java网络编程
1. Socket通讯的过程
Server端Listen(监听)某个端口是否有连接请求,Client端向Server 端发出Connect(连接)请求,Server端向Client端发回Accept(接受)消息。一个连接就建立起来了。Server端和Client 端都可以通过Send,Write等方法与对方通信
2.Socket通讯的过程
对于一个功能齐全的Socket,都要包含以下基本结构,其工作过程包含以下四个基本的步骤:
(1) 创建Socket;
(2) 打开连接到Socket的输入/出流;
(3) 按照一定的协议对Socket进行读/写操作;
(4) 关闭Socket.(在实际应用中,并未使用到显示的close,虽然很多文章都推荐如此,不过在我的程序中,可能因为程序本身比较简单,要求不高,所以并未造成什么影响。)
3. 创建Socket
java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket,分别用来表示双向连接的客户端和服务端。这是两个封装得非常好的类,使用很方便。其构造方法如下:
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
其中address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端 口号, stream指明socket是流socket还是数据报socket
注意
在选择端口时,必须小心。每一个端口提供一种特定的服务,只有给出正确的端口,才能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留,例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23, 所以我们在选择端口号时,最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。
在创建socket时如果发生错误,将产生IOException,在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket或ServerSocket是必须捕获或抛出例外
服务端
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TestSocket_Server {
public static void main(String[] args) {
try {
ServerSocket server=new ServerSocket(8189);
Socket socket=server.accept();
String line;
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("客户端:"+is.readLine());
line=sin.readLine();
while(!line.equals("bye")){
os.println(line);
os.flush();
System.out.println("服务器:"+line);
System.out.println("客户端:"+is.readLine());
line=sin.readLine();
}
os.close();
is.close();
socket.close();
server.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
客户端
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class TestSocket_Client {
public static void main(String[] args) {
try {
//向本机的8189端口发出客户请求
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8189);
//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由Socket对象得到输出流,并构造PrintWriter对象
PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket对象得到输入流,并构造相应的BufferedReader对象
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String readline;
readline=sin.readLine();//从系统标准输入读入字符串
while(!readline.equals("bye")){
//将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
os.println(readline);
//并刷新输出流,使Server马上收到该字符串
os.flush();
System.out.println("客户端:"+readline);
//从Server读出字符串,并打印到标准输出设备上
System.out.println("服务器端:"+is.readLine());
readline=sin.readLine();
}
os.close();
is.close();
socket.close();
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
Datagram通讯
在TCP/IP协议的传输层除了TCP协议之外还有一个UDP协议,相比而言UDP的应用不如TCP广泛,几个标准的应用层协议HTTP,FTP,SMTP…使用的都是TCP协议。但是,UDP协议可以应用在需要很强的实时交互性的场合,如网络游戏,视频会议等。
1,什么是Datagram
数据报(Datagram)就跟日常生活中的邮件系统一样,是不能保证可靠的寄到的,而面向链接的TCP就好比电话,双方能肯定对方接受到了信息。
TCP,可靠,传输大小无限制,但是需要连接建立时间,差错控制开销大。
UDP,不可靠,差错控制开销较小,传输大小限制在64K以下,不需要建立连接。
2,Datagram使用
包java.net中提供了两个类DatagramSocket和DatagramPacket用来支持数据报通信,DatagramSocket用于在程序之间建立传送数据报的通信连接, DatagramPacket则用来表示一个数据报。
DatagramSocket的构造方法:
DatagramSocket();
DatagramSocket(int prot);
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)
其中,port指明socket所使用的端口号,如果未指明端口号,则把socket连接到 本地主机上一个可用的端口。laddr指明一个可用的本地地址。给出端口号时要保证不发生端口冲突,否则会生成SocketException类例外。注 意:上述的两个构造方法都声明抛弃非运行时例外SocketException,程序中必须进行处理,或者捕获、或者声明抛弃。
用数据报方式编写client/server程序时,无论在客户方还是服务方,首先都要建立一个DatagramSocket对象,用来接收或发送数据报,然后使用DatagramPacket类对象作为传输数据的载体。
DatagramPacket的构造方法 :
DatagramPacket(byte buf[],int length);
DatagramPacket(byte buf[], int length, InetAddress addr, int port);
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length);
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port);
其中,buf中存放数据报数据,length为数据报中数据的长度,addr和port旨明目的地址,offset指明了数据报的位移量。
在接收数据前,应该采用上面的第一种方法生成一个DatagramPacket对象,给出接收数据的缓冲区及其长度。然后调用DatagramSocket 的方法receive()等待数据报的到来,receive()将一直等待,直到收到一个数据报为止。
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf, 256);
Socket.receive (packet);
发送数据前,也要先生成一个新的DatagramPacket对象,这时要使用上面的第二种 构造方法,在给出存放发送数据的缓冲区的同时,还要给出完整的目的地址,包括IP地址和端口号。发送数据是通过DatagramSocket的方法 send()实现的,send()根据数据报的目的地址来寻径,以传递数据报。
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf, length, address, port);
Socket.send(packet);
在构造数据报时,要给出InetAddress类参数。类InetAddress在包java.net中定义,用来表示一个Internet地址,我们可 以通过它提供的类方法getByName()从一个表示主机名的字符串获取该主机的IP地址,然后再获取相应的地址信息。