Java网络编程 TCP/IP与UDP

套接字(Socket)

Socket最初是加利福尼亚大学Berkeley分校为Unix系统开发的网络通信接口。后来随着TCP/IP网络的发展，Socket成为最为通用的应用程序接口，也是在Internet上进行应用开发最为通用的API。

套接字（socket）是一个抽象层，应用程序可以通过它发送或接收数据，可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。

TCP/IP编程

使用TCP/IP的套接字（Socket）进行通信

1. 服务器程序将一个套接字绑定到一个特定的端口，并通过此套接字等待和监听客户端到端口的连接请求。

2. 客户端程序根据服务器程序所在的主机名和端口发出连接请求。
   

使用ServerSocket和Socket实现服务器端和客户端的Socket通信

代码实现举例

//服务器端程序
public class Server {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			//设置服务器端口号
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
			//接受连接
			Socket socket =serverSocket.accept();

			//接收传输过来的数据
			InputStream inputStream =socket.getInputStream();
			//将文件输出到指定目录并命名
			OutputStream outputStream =new FileOutputStream("D:\\images\\Server.jpg");
			byte car[] =new byte[1024];
			int length=0;
			while ((length=inputStream.read(car))!=-1) {
				outputStream.write(car,0,length);
			}
			
			//最后关闭资源
			outputStream.flush();
			outputStream.close();
			inputStream.close();
			socket.close();
			serverSocket.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

//客户端程序
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			//创建与服务器端连接
			Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9999);
			//创建向服务器输出数据对象
			OutputStream outputStream =socket.getOutputStream();
			//读取指定文件
			InputStream inputStream =new FileInputStream("D:\\images\\timg.jpg");
			//向服务器输出数据对象
			byte car[] =new byte[1024];
			int length=0;
			while ((length=inputStream.read(car))!=-1) {
				outputStream.write(car,0,length);
			}
			//关闭资源
			outputStream.flush();
			outputStream.close();
			inputStream.close();
			socket.close();
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

结果：

UDP编程

• UDP是用户数据报协议，基于UDP的Socket编程是一种非连接的Socket通信，它提供的是无连接、不可靠信息传送服务。

• DatagramSocket：用来发送和接收数据包的套接字

• DatagramPacket ：表示数据包

步骤：

1. 创建数据Socket，指定一个服务端端口号。

2. 提供一个byte数组用于数据存储。

3. 调用DatagramPacket的receive() 方法进行数据的接收。

4. 调用DatagramPacket的getData()方法得到byte数组的数据。

5. 释放资源。

代码实现举例

//服务器端程序
public class Server {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			//设置端口号
			DatagramSocket socket =new DatagramSocket(8888);
			//创建数据包并接收数据
			byte [] car = new byte[1024];
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(car,car.length);
			socket.receive(packet);
			int length =packet.getLength();
			System.out.println(new String(car,0,length));
			//关闭资源
			socket.close();
		} catch (SocketException e) {
			e.printStackTrace();
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

//客户端程序
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			//设置端口号
			DatagramSocket socket =new DatagramSocket(9999);
			//创建连接地址并发送数据
			byte [] data = "from client".getBytes();
			SocketAddress address =new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);
			DatagramPacket packet= new DatagramPacket(data,data.length,address);
			socket.send(packet);
			//关闭资源
			socket.close();
		} catch (SocketException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

服务器都端控制台：

TCP/IP与UDP区别

1、TCP面向连接，发送数据前要先建立连接；UDP是无连接的，发送数据前不需要建立连接。

• 从我们的举例可以看到TCP/IP编程方式需要先进行连接才能发送数据。UDP编程方式需要设置端口号，然后创建SocketAddress，在发送数据时，才根据地址端口号进行连接。

2、TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；UDP尽最大努力交付，不保证可靠交付。

3、UDP有较好的实时性，效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性较高的通信或广播通信。

4、每一条TCP连接只能是点到点的；UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。

• 从我们的举例可以看到TCP/IP编程方式的数据发送是建立在连接的基础上的。而UDP编程方式则可以根据不同的SocketAddress对象，进行不同端口的连接并完成数据传输。