Java Tcp协议socket编程学习

9/6/2015来源:Java教程人气:1581

java Tcp协议socket编程学习

先来说说网络编程,网上找到的比较详细的分析:

一,网络编程中两个主要的问题

一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机,另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。

在TCP/ip协议中IP层主要负责网络主机的定位,数据传输的路由,由IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。

而TCP层则提供面向应用的可靠(tcp)的或非可靠(UDP)的数据传输机制,这是网络编程的主要对象,一般不需要关心IP层是如何处理数据的。

目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器(C/S)结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行,监听网络端口,一旦有客户请求,就会启动一个服务进程来响应该客户,同时自己继续监听服务端口,使后来的客户也能及时得到服务。

二,两类传输协议:TCPUDP

TCPTranfer Control PRotocol的简称,是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输,得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接,以便在TCP协议的基础上进行通信,当一个socket(通常都是server socket)等待建立连接时,另一个socket可以要求进行连接,一旦这两个socket连接起来,它们就可以进行双向数据传输,双方都可以进行发送或接收操作。

UDPUser Datagram Protocol的简称,是一种无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在网络上以任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

比较:

UDP1,每个数据报中都给出了完整的地址信息,因此无需要建立发送方和接收方的连接。

2,UDP传输数据时是大小限制的,每个被传输的数据报必须限定在64KB之内

3,UDP是一个不可靠的协议,发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

TCP1,面向连接的协议,在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接,所以在TCP中需要连接

时间。

2,TCP传输数据大小限制,一旦连接建立起来,双方的socket就可以按统一的格式传输大的

数据。

3,TCP是一个可靠的协议,它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

应用:

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

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。

以下是一对一的基于TCP/IP协议的通信编程实现,后续会继续学习一个服务器监听多个客户端的实现。

我学习到的主要步骤

第一步:以特定端口(如4800)新建socket对象,类似客户端和服务器端之间的约定的暗号.(127.0.0.1是本机的IP地址)

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。

第二步:以系统输入设备构造BufferedReader对象,该对象用于接收系统键盘输入的字符第三步:以socket对象得到的输出流来构造PrintWriter,用于把系统标准输入读入的字符串输出到Server端第四步:以socket对象得到输入流来构造相应的BufferedReader对象,该对象用于接收server端发送过来的信息

服务器端的步骤类似于客户端。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。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。

以下是客户端的代码实现:

package com.fan.socket;import java.io.*;import java.net.Socket;public class SocketClient {public static void main(String[] args) throws IOException{try{Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4800);System.out.println("client start ...");//向本机的4800端口发出客户请求BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象PrintWriter write=new PrintWriter(socket.getOutputStream());//由Socket对象得到输出流,并构造PrintWriter对象BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//由Socket对象得到输入流,并构造相应的BufferedReader对象String readline;readline=br.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串while(!readline.equals("end")){//若从标准输入读入的字符串为 "end"则停止循环write.println(readline);//将从系统标准输入读入的字符串输出到Server端write.flush();//刷新输出流,使Server马上收到该字符串System.out.println("Client:"+readline);//在系统标准输出上打印读入的字符串System.out.println("Server:"+in.readLine());//从Server读入一字符串,并打印到标准输出上readline=br.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串} //继续循环write.close(); //关闭Socket输出流in.close(); //关闭Socket输入流 socket.close(); //关闭Socket }catch(Exception e) {System.out.println("can not listen to:"+e);//出错,打印出错信息}}}

服务端代码实现:

package com.fan.socket; import java.io.*;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket; public class SocketService {public static void main(String[] args) throws IOException{SocketService socketService = new SocketService();socketService.oneServer();}public void oneServer(){try{ServerSocket server=null;try{server=new ServerSocket(4800);System.out.println("server start is ok...");//创建一个ServerSocket在端口4800监听客户请求}catch(Exception e) {System.out.println("can not listen to:"+e);//出错,打印出错信息}Socket socket=null;try{socket=server.accept();//使用accept()阻塞等待客户请求,有客户//请求到来则产生一个Socket对象,并继续执行}catch(Exception e) {System.out.println("Error."+e);//出错,打印出错信息}String line;BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//由Socket对象得到输入流,并构造相应的BufferedReader对象PrintWriter writer=new PrintWriter(socket.getOutputStream());//由Socket对象得到输出流,并构造PrintWriter对象BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象System.out.println("Client:"+in.readLine());//在标准输出上打印从客户端读入的字符串line=br.readLine();//从标准输入读入一字符串while(!line.equals("end")){//如果该字符串为 "end",则停止循环writer.println(line);//向客户端输出该字符串writer.flush();//刷新输出流,使Client马上收到该字符串System.out.println("Server:"+line);//在系统标准输出上打印读入的字符串System.out.println("Client:"+in.readLine());//从Client读入一字符串,并打印到标准输出上line=br.readLine();//从系统标准输入读入一字符串} //继续循环writer.close(); //关闭Socket输出流in.close(); //关闭Socket输入流socket.close(); //关闭Socketserver.close(); //关闭ServerSocket}catch(Exception e) {//出错,打印出错信息System.out.println("Error."+e);}}}