java基础55 UDP通讯协议和TCP通讯协议

本文知识点（目录）：

1、概述
    2、UDP通讯协议
    3、TCPP通讯协议

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1、概述

1、在java中网络通讯作为Socket(插座)通讯，要求两台都必须安装socket.
    2、不同的协议就会有不同的插座(Socket)

2、UDP通讯协议

2.1、UDP通讯协议的特点

1.将数据封装为数据包，面向无连接
    2.每个数据包大小限制为64kb中
    3.因为无连接，所以不可靠
    4.因为不需要建立连接，所以速度快
    5.udp不分服务端与客户端的，只分发送端与接收端.
  比如：物管的对讲机，feiq聊天，游戏.........

2.2、UDP协议下的sokect

。。。

2.3、实例

例1：（从MyEclipse向FeiQ发送信息）

 package com.shore.code;

 import java.io.IOException;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;
 import java.net.InetAddress;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 /*
  * 每个网络程序都有自己所处理的特定格式的数据,如果接收到的数据不符合特定的格式,那么就好被当作垃圾数据丢弃.(加密...)
  *
  * feiQ接收数据的格式
  * Version:time:sender: ip :  flag    :   content;
  * 版本号  时间 发送人     发送的标示符 真正的内容
  * 在udp协议中,有一个ip地址称为广播地址,广播地址就是主机号为255的地址
  * 255.255.255.255
  * 给广播Ip地址发送消息的时候,在同一网段的机器都可以接收到信息
  * */
 public class FeiQDemo {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //建立udp服务
         DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket();
         //准备数据,把数据封装到数据包中
         String data=getDate("FeiQ你好");            //返回一个数组(位元组)(字节)         数组长度                  获取IP地址名             端口号
         DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(data.getBytes(), data.getBytes().length,InetAddress.getByName("20.15.1.255"),);
         //发送数据
         datagramSocket.send(datagramPacket);
         //关闭资源
         datagramSocket.close();
     }
     //把数据拼成指定格式的数据
     private static String getDate(String string) {
         StringBuilder sb=new StringBuilder();//建立字符串
         sb.append("1.0:"); //版本号
         sb.append(System.currentTimeMillis()+":"); //发送时间
         sb.append("习大大:"); //发送人
         sb.append("192.168.20.1:"); //IP地址(随便写的),(假地址)
         sb.append("32:");//标识符
         sb.append(string);//发送内容
         return sb.toString();
     }
 }

例2：（模拟 客户端向服务端发送消息）

 package com.shore.code;

 import java.io.IOException;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 /*
  * 接收端使用步骤:
  *  1.建立udp服务,并且要监听一个端口
  *  2.准备一个空的数据包来用于存储数据
  *  3.调用UDP服务来接收数据
  *  4.关闭资源
  * */
  //接收端(服务端)
 public class UDPReceive {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //1.建立udp服务,并且要监听一个端口
         DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket();//9090这个端口号是随便定的，但，要保证服务端和客户端的一致
         //2.准备一个空的数据包来用于存储数据
         byte[] buf=new byte[];
         DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(buf,buf.length);
         //3.调用UDP服务来接收数据
         datagramSocket.receive(datagramPacket);//receive是一个阻塞型的方法,没有接收到数据之前会一直等待.数据实际上就存在到byte的字节数组中
         //向控台打印数据
         System.out.println("接收到的数据是:"+new String(buf, , datagramPacket.getLength()));
         //4.关闭资源
         datagramSocket.close();
     }
 }

 package com.shore.code;

 import java.io.IOException;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;
 import java.net.InetAddress;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 //发送端(客户端)
 public class UDPSender {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //建立UDP服务
         DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket();
         //准备货物,把数据封装到数据包中
         String data="这是我的第一个UDP例子..";
         //创建一个数据包                               //返回一个数组(位元组)(字节)    数组长度                获取IP地址          端口号
         DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(data.getBytes(), data.getBytes().length,InetAddress.getLocalHost(),);//9090这个端口号是随便定的，但，要保证服务端和客户端的一致
         //调用UDp服务发送数据包
         datagramSocket.send(datagramPacket);
         datagramSocket.close();
     }
 }

运行结果图

例3：群聊（用线程的方式，模拟客户端向服务端发送消息）

 package com.shore.code;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 //主方法(主入口)
 public class ChatMain {
     public static void main(String[] args) {
         //服务端
         ChatReceive chatReceive=new ChatReceive();
         chatReceive.start();
         //客户端
         ChatSender chatSender=new ChatSender();
         chatSender.start();
     }
 }

 package com.shore.code;

 import java.io.IOException;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;
 import java.net.SocketException;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 //群聊接收端(服务端)
 public class ChatReceive extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         try {
             //建立一个udp服务,要监听一个端口
             DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket();
             //准备一个空的数据包接收数据
             byte[] buf=new byte[];
             DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(buf,buf.length);
             boolean flag=true;
             while(flag){
                 datagramSocket.receive(datagramPacket);
                 System.out.println(datagramPacket.getAddress().getHostAddress()+"说:"+new String(buf,,datagramPacket.getLength()));
             }
             datagramSocket.close();
         } catch (SocketException e) {
             // TODO Auto-generated catch block
             e.printStackTrace();
         } catch (IOException e) {
             // TODO Auto-generated catch block
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

 package com.shore.code;

 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStreamReader;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;
 import java.net.InetAddress;
 import java.net.SocketException;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-23
  *
  */
 //群聊发送端(客户端)
 public class ChatSender extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         try {
             //建立udp服务
             DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket();
             //准备数据,把数据封装到数据包中
             BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
             String line=null;
             DatagramPacket datagramPacket=null;
             while((line=bufferedReader.readLine())!=null){
                 //把数据封装到数据包中,然后在发送
                 datagramPacket=new DatagramPacket(line.getBytes(),line.getBytes().length,InetAddress.getByName("192.168.191.1"),);
                 datagramSocket.send(datagramPacket);
             }
             datagramSocket.close();
         } catch (SocketException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

3、TCP通讯协议

3.1、TCP通讯协议的特点

1.tcp基于IO流进行数据传输的，面向连接
    2.TCP进行数据传输的时候是没有大小限制的.
    3.TCP是面向连接，通过三次握手的机制保证数据的完整性。可靠协议
    4.TCp是面向连接，所有速度慢
    5.TCP分服务端与客户端
  比如：打电话、QQ\飞秋的文件传输、迅雷下载....

3.2、TCP协议下的Socket

1.Socket(客户端),一旦启动马上要与服务端进行连接
    2.ServerSocket(服务端)

3.3、TCP协议的三次握手

TCP是一个面向连接的协议，在正式发收数据前，必须和对方建立可靠的连接，而一个TCP连接必须经过三次握手才能建立起来。

第一次握手：建立连接时，Client发出SYN包（SYN=1，随机产生一个seq=j）到Server，并进入SYN_SEND状态，等待Server确认。
    第二次握手：Server收到SYN包，确认Client的SYN，知道Client请求建立连接，将ACK置为1（ACK=1,ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（SYN=1,seq=k），即SYN+ACK包，此时服务端B进入SYN_RECV状态。
    第三次握手：Client收到Server的SYN+ACK包，检验ACK是否为1，ack是否为j+1,正确则向Server发送确认包ACK（ACK=1,ack=k+1），Server确认ACK与ack，正确则建立连接成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

TCP三次握手的作用：为了防止已经失效的连接请求报文段又发送到服务端，产生错误。

java网络编程：TCP协议的三次握手和四次挥手

3.4、实例

 例1：（客户端与服务端一问一答聊天）

 package com.shore.tcp;

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

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-24
  *
  */
 //tcp服务端
 public class TCPServer {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         //建立TCP服务端,并且监听一个端口
         ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();
         //接收客户端连接
         Socket socket=serverSocket.accept();
         //获取输入流对象,读取客户端发送过来的内容
         InputStream inputStream=socket.getInputStream();
         byte[] buf=new byte[];
         int length=;
         length=inputStream.read(buf);
         System.out.println(new String(buf,,length));

         //获取socket输出流对象
         OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();
         outputStream.write("客户端你也好!".getBytes());
         //关闭资源
         serverSocket.close();
     }
 }

 package com.shore.tcp;

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

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-24
  *
  */
 //需求： 客户端与服务端一问一答聊天。
 //tcp客户端
 public class TCPClient {
     public static void main(String[] args) throws IOException, IOException {
         //建立TCP的服务
         Socket socket=new Socket(InetAddress.getLocalHost(),);
         //取得socket输出流对象
         OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();
         //利用输出流对象把数据写出
         outputStream.write("服务器你好?".getBytes());

         //获取到输入流,读取服务器返回的数据
         InputStream inputStream=socket.getInputStream();
         byte[] buf=new byte[];
         int length=inputStream.read(buf);
         System.out.println("客户端收到的数据是:"+new String(buf,,length));
         //关闭资源
         socket.close();
     }
 }

运行结果图

　　　　　　　　

例2：（升级版：客户端与服务端一问一答聊天）

 package com.shore.tcp;

 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStreamReader;
 import java.io.OutputStream;
 import java.io.OutputStreamWriter;
 import java.net.InetAddress;
 import java.net.Socket;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-24
  *
  */
 /*
  * 需求:客户端与服务端一问一答聊天
  * 1.如果使用BufferedReader的readline方法一定要加上\r\n(在outputStreamWriter.write)才把数据读出来
  * 2.使用字符流一定要用flush方法
  * */
  //InputStreamReader:转换输入流     OutputStreamWriter:转换输出流

 //一对一聊天 客户端
 public class ChatClient {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //建立TCP的客户端服务
         Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),);
         //获取socket的输出流
         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
         OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
         //获取socket输入流对象
         BufferedReader bufferedReader2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
         //获取键盘的输入流对象,读取数据
         BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
         String line = null;
         while((line = bufferedReader.readLine()) != null){
             outputStreamWriter.write(line+"\r\n");
             //刷新
             outputStreamWriter.flush();
             //读取服务端回送的消息
             line = bufferedReader2.readLine();
             System.out.println("服务端会送的消息是:"+line);
         }
         //关闭资源
         socket.close();
     }
 }

 package com.shore.tcp;

 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.BufferedWriter;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStreamReader;
 import java.io.OutputStreamWriter;
 import java.net.ServerSocket;
 import java.net.Socket;

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-24
  *
  */
 /*
  * 一对一聊天  服务端
  * */
 public class ChatServer {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //tcp服务端
         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
         //接收客户端连接,产生一个socket
         Socket socket=serverSocket.accept();
         //获取输入流对象
         BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
         //获取socket的输出流
         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
         //获取键盘输入流对象
         BufferedReader bufferedReader2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
         //读取客户端信息
         String line = null;
         while((line = bufferedReader.readLine()) != null){
             System.out.println("服务端收到的数据是:"+line);
             //读取客户端发送的消息
             System.out.println("请回复客户端消息：");
             line = bufferedReader2.readLine();
             //向客户端发送消息(写信息)
             bufferedWriter.write(line+"\r\n");
             //刷新
             bufferedWriter.flush();
         }
         //关闭资源
         serverSocket.close();
     }
 }

运行结果图

例3：

 package com.shore.tcp;

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

 /**
  * @author DSHORE / 2018-7-24
  *
  */
 //TomCat
 public class TomCatDemo  extends Thread{
     Socket socket;

     public TomCatDemo(Socket socket) {
         super();
         this.socket = socket;
     }

     @Override
     public void run() {
         //获取socket输出流
         try {
             OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();
             //把数据写在浏览器上
             outputStream.write("<html><head><title>aaa</title></head><body>你好啊浏览器</body></html>".getBytes());
             socket.close();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         //建立tcp服务
         ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();
         //
         while(true){
             Socket socket=serverSocket.accept();
             new TomCatDemo(socket).start();
         }
     }
 }

运行后，用IE浏览器访问的结果

原创作者：DSHORE

作者主页：http://www.cnblogs.com/dshore123/

原文出自：https://www.cnblogs.com/dshore123/p/9355967.html

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