TCP和UDP套接字编程 （java实现）

在了解网络编程之前，我们先了解一下什么叫套接字

套接字即指同一台主机内应用层和运输层之间的接口

由于这个套接字是建立在网络上建立网络应用的可编程接口

因此也将套接字称为应用程序和网络之间的应用程序编程接口！

关于TCP和UDP这里就不作太多介绍了，我们知道TCP是面向连接的，UDP是不面向连接的，TCP可靠，UDP不可靠即可！
我们来设计一个应用来示范一下，流程：

1. 客户机从键盘读取一行字符串，并通过套接字发送到服务器。
2. 服务器从连接的套接字获取这行字符串，并对其进行修改（将小写转为大写），最后再发回客户端。
3. 客户机读取到服务器发送的修改后的字符串，并输出到屏幕。

不说太多了，直接上代码：

TCP套接字编程：

客户端：

package TCP套接字编程;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException,
            IOException {
        // 创建两个String类型的字符串用来接收和发送字符
        String sentence;
        String modifiedSentence;

        // 创建输入流，用来接收键盘输入
        BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                System.in));

        // 创建一个Scoket型的clientScoket用来发起服务器和客户机之间的连接
        String postname = "169.264.187.20";// 客户端ip地址（请用自己电脑的ip地址代替)
        Socket clientSocket = new Socket(postname, 6789);

        // 创建向服务器发送信息的输出流
        DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(
                clientSocket.getOutputStream());

        // 创建输入流，用来接收来自服务器的字节流
        BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                clientSocket.getInputStream()));

        // 读取要发送的数据
        sentence = inFromUser.readLine();

        // 向服务器发送数据
        outToServer.writeBytes(sentence + '\n');

        // 获取从服务器接收的数据
        modifiedSentence = inFromServer.readLine();

        // 打印接收数据
        System.out.println("From Server:" + modifiedSentence);

    }

}

服务器端：

package TCP套接字编程;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 从客户端接收的字符串，要发送给客户端的字符串
        String clientSentence;
        String serverSentence;

        // 服务器打开6789端口，建立连接
        ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);

        while (true) {// 服务器的6789端口一直打开

            // 用此连接来获取和发送客户端数据流
            Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();

            // 获取来自客户端的数据流
            BufferedReader inFromClient = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));

            // 准备发送更改后的数据流
            DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(
                    connectionSocket.getOutputStream());

            // 读取收到的数据
            clientSentence = inFromClient.readLine();

            // 将读取到的数据都中的小写字母改为大写字母
            serverSentence = clientSentence.toUpperCase() + '\n';

            // 发送修改后的数据给客户端
            outToClient.writeBytes(serverSentence);

        }
    }
}

UDP套接字编程：

客户端：

package UDP套接字编程;

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

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 读取键盘输入的字节流
        BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                System.in));

        // 为客户端创造一个传输信息的门，但是并没有像TCP那样建立连接
        DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket();

        // 调用DNS查询，得到主机名对应的IP地址
        InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName(null);//null的话得到的是自己的IP地址
        System.out.println(IPAddress);

        // 定义需要发送的字节数组
        byte[] sendData = new byte[1024];// 不能动态开数组。。。

        // 定义需要接收的字节数组
        byte[] receiveData = new byte[1024];

        // 将从键盘接收到的数据先用字符串存起来
        String sentence = inFromUser.readLine();

        // 将字符串转为字节存入sendData
        sendData = sentence.getBytes();

        // 准备发送UDP数据报，里面包含发送内容和目的地址等信息
        DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,
                sendData.length, IPAddress, 9878);

        // 用这个门来发送数据报
        clientSocket.send(sendPacket);

        // 准备获取从服务器返回的数据报
        DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,
                receiveData.length);

        // 用这个门来接收服务器发的数据报
        clientSocket.receive(receivePacket);

        // 将获取的数据报转换为String类型
        String modifiedSentence = new String(receivePacket.getData());

        // 打印从服务器收到的内容
        System.out.println("From Server:" + modifiedSentence + '\n');

        // 关闭这个门
        clientSocket.close();

    }

}

服务器端：

package UDP套接字编程;

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

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 创建一个门，在9878端口
        DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9878);

        while (true) {

            // 定义接收数据的字节数组
            byte[] receiveData = new byte[1024];

            // 定义发送数据的字节数组
            byte[] sendData = new byte[1024];

            // 创建UDP数据报对象，准备接收UDP数据报
            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,
                    receiveData.length);

            // 接收UDP数据报
            serverSocket.receive(receivePacket);

            // 将收到的UDP数据报转换为String字符串
            String sentence = new String(receivePacket.getData());

            // 得到接收到的UDP数据报的源IP地址
            InetAddress IPAddress = receivePacket.getAddress();

            // 得到接收到的UDP数据报的源端口号
            int port = receivePacket.getPort();

            // 小写字母全部变为大写字母
            String capitalized = sentence.toUpperCase();

            // 将字符串转换为字节数组以便发送
            sendData = capitalized.getBytes();

            // 准备发送字节数组，做好封装UDP数据报工作
            DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,
                    sendData.length, IPAddress, port);

            // 通过门正式发送UDP数据报
            serverSocket.send(sendPacket);

        }
    }
}

分析：

先运行服务器端代码，这样服务器才能工作：打开相应端口，做好接收数据的准备

然后运行客户端代码，发送数据

服务器工作时，对应端口一直的打开的，随时准备响应客户端的请求

参考书籍：《计算机网络自顶向下方法》