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socket网络编程-TC/IP方式

article 2025/1/11 11:46:48

网络编程

1.概念：两台设备之间通过网络数据传输。
2.网络通信：将数据通过网络从一台设备传输另外一台设备。
3.java.net包下提供了一系列的类和接口，提供程序员使用，完成网络通信。
在这里插入图片描述

TCP和UDP

TCP协议：
1.使用TCP协议前，需建立TCP连接，形成传输数据通道。
2.传输前，采用“三次握手”方式，是可靠的。
3.TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。
4.在连接中可进行大数据量的传输。

UDP协议：
1.将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
2.每个数据报的大小限制在64Kb内
3.因无需连接，故是不可靠的
4.发送数据结束时无需释放资源，速度快。
5.举例：发短信

介绍java.net中的工具类

在这里插入图片描述

Socket介绍

1.套接字（Socket）开发网络应用程序被广泛，以至于成为事实上的标准。
2.通信额两端都要有Socket，是两台机器通信的端点。
3.网络通信其实是Socket间的通信。
4.Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。
5.一般主动发起通信的应用程序属于客户端，等待通信请求的为服务端。
在这里插入图片描述
当我们需要通讯时（读写数据）,客户端和服务端分别使用以下两个方法。
1.socket.getOutputSream()
2.socket.getInputStream()

Socket有TCP编程和UDP编程。

TCP网络通信编程的案例

要求：
1.编写一个服务器端和客户端。
2.服务器端在9999端口监听。
3.客户端连接到服务器，发送“Hello server”，然后退出。
4.服务器端接受到客户端发送的信息，输出，并退出。

思路

在这里插入图片描述
代码实现，客户端如下：

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

public class SocketClientTCP01 {

	public static void main(String[] args) {
		
	
		
		try {
			// 思路
			// 1.连接服务端
			// 解读：连接本机的9999，如果连接成功，返回socket对象
			Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
			System.out.print("服务 socket = " + socket.getClass());
			// 2. 连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()
			// 得到 和 socket对象关联的输出流对象 
			OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
			// 3.通过输出流，写入数据到据通道
			outputStream.write("hello , server ".getBytes());
			// 4. 关闭流
			outputStream.close();
			socket.close();
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
	}

}

服务端如下：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.*;
public class SocketServerTCP01 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
            // 1.在本机的9999端口监听，等待连接
			//细节：一台主机只能有重复的端口存在
			//细节：ServerSocket可以通过accept()返回多个Socket[多个客户端]
			ServerSocket serverSocket =  new ServerSocket(9999);
			System.out.print("我在9999端口等待监听，等待连接");
            // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
			//如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续
			Socket socket = serverSocket.accept();
			System.out.print("服务端 socket = " + socket.getClass());
            // 3.通过socket.getInputStream(),读取客户端写入到数据通道的数据，显示
			InputStream input = socket.getInputStream();
			// 4.读取IO相关
			byte [] buf = new byte[1024];
			int readLen = 0 ; 
			while((readLen = input.read(buf)) != -1) {
				//根据读取到的实际长度，显示内容
				System.out.print(new String(buf , 0 , readLen));
			}
			input.close();
			socket.close();
				
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

案例，服务端与客户端相互发送
在这里插入图片描述
其中服务端代码如下：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketTCP02Server {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1.在本机的9999端口监听，等待连接
            //细节：一台主机只能有重复的端口存在
            //细节：ServerSocket可以通过accept()返回多个Socket[多个客户端]
            ServerSocket serverSocket =  new ServerSocket(9999);
            System.out.print("我在9999端口等待监听，等待连接 \n");
            // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
            //如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.print("服务端 socket = " + socket.getClass() + "\n");
            // 3.通过socket.getInputStream(),读取客户端写入到数据通道的数据，显示
            InputStream input = socket.getInputStream();
            // 4.读取IO相关
            byte [] buf = new byte[1024];
            int readLen = 0 ;
            while((readLen = input.read(buf)) != -1) {
                //根据读取到的实际长度，显示内容
                System.out.print(new String(buf , 0 , readLen));
            }
            // 获取socket相关的输出流
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            outputStream.write("hello , client ".getBytes());

            socket.shutdownOutput();
            //关闭资源
            input.close();
            socket.close();
            outputStream.close();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端程序为：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class SocketTCP02Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 思路
            // 1.连接服务端
            // 解读：连接本机的9999，如果连接成功，返回socket对象
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
            System.out.print("服务 socket = " + socket.getClass() + "\n");
            // 2. 连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()
            // 得到 和 socket对象关联的输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            // 3.通过输出流，写入数据到据通道
            outputStream.write("hello , server ".getBytes());
            //发送结束标志  半双工吗？
            socket.shutdownOutput();
            //4.获取和socket关联的输入流，读取数据（byte），并显示

            InputStream inputStream = socket.getInputStream();

            // 4.读取IO相关
            byte [] buf = new byte[1024];
            int readLen = 0 ;
            while((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
                //根据读取到的实际长度，显示内容
                System.out.print(new String(buf , 0 , readLen));
            }
            // 5. 关闭流
            inputStream.close();
            outputStream.close();
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }

}