• UDP通信程序的详细解析

    2.UDP通信程序

    2.1 UDP发送数据

    • Java中的UDP通信

      • UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个Socket只是发送，接收数据的对象，因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器的概念

      • Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket

    • 构造方法

      方法名说明
      DatagramSocket()创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的任何可用端口
      DatagramPacket(byte[] buf,int len,InetAddress add,int port)创建数据包,发送长度为len的数据包到指定主机的指定端口

    • 相关方法

      方法名说明
      void send(DatagramPacket p)发送数据报包
      void close()关闭数据报套接字
      void receive(DatagramPacket p)从此套接字接受数据报包

    • 发送数据的步骤

      • 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)

      • 创建数据，并把数据打包

      • 调用DatagramSocket对象的方法发送数据

      • 关闭发送端

    • 代码演示

      1. public class SendDemo {
      2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      3.         //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
      4.         // DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口
      5.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
      6. ​
      7.         //创建数据，并把数据打包
      8.         //DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
      9.         //构造一个数据包，发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。
      10.         byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
      11. ​
      12.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);
      13. ​
      14.         //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
      15.         //void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
      16.         ds.send(dp);
      17. ​
      18.         //关闭发送端
      19.         //void close() 关闭此数据报套接字
      20.         ds.close();
      21.     }
      22. }

    2.2UDP接收数据

    • 接收数据的步骤

      • 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)

      • 创建一个数据包，用于接收数据

      • 调用DatagramSocket对象的方法接收数据

      • 解析数据包，并把数据在控制台显示

      • 关闭接收端

    • 构造方法

      方法名说明
      DatagramPacket(byte[] buf, int len)创建一个DatagramPacket用于接收长度为len的数据包

    • 相关方法

      方法名说明
      byte[] getData()返回数据缓冲区
      int getLength()返回要发送的数据的长度或接收的数据的长度

    • 示例代码

      1. public class ReceiveDemo {
      2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      3.         //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
      4.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
      5. ​
      6.         //创建一个数据包，用于接收数据
      7.         byte[] bys = new byte[1024];
      8.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
      9. ​
      10.         //调用DatagramSocket对象的方法接收数据
      11.         ds.receive(dp);
      12. ​
      13.         //解析数据包，并把数据在控制台显示
      14.         System.out.println("数据是：" + new String(dp.getData(), 0,                                             dp.getLength()));
      15.         }
      16.     }
      17. }

    2.3UDP通信程序练习

    • 案例需求

      UDP发送数据：数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束

      UDP接收数据：因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收

    • 代码实现

      1. /*
      2.     UDP发送数据：
      3.         数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
      4.  */
      5. public class SendDemo {
      6.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      7.         //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
      8.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
      9.         //键盘录入数据
      10.         Scanner sc = new Scanner(System.in);
      11.         while (true) {
      12.             String s = sc.nextLine();
      13.             //输入的数据是886，发送数据结束
      14.             if ("886".equals(s)) {
      15.                 break;
      16.             }
      17.             //创建数据，并把数据打包
      18.             byte[] bys = s.getBytes();
      19.             DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.1.66"), 12345);
      20. ​
      21.             //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
      22.             ds.send(dp);
      23.         }
      24.         //关闭发送端
      25.         ds.close();
      26.     }
      27. }
      28. ​
      29. /*
      30.     UDP接收数据：
      31.         因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收
      32.  */
      33. public class ReceiveDemo {
      34.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      35.         //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
      36.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
      37.         while (true) {
      38.             //创建一个数据包，用于接收数据
      39.             byte[] bys = new byte[1024];
      40.             DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
      41.             //调用DatagramSocket对象的方法接收数据
      42.             ds.receive(dp);
      43.             //解析数据包，并把数据在控制台显示
      44.             System.out.println("数据是：" + new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()));
      45.         }
      46.         //关闭接收端
      47. //        ds.close();
      48.     }
      49. }

    2.4UDP三种通讯方式

    • 单播

      单播用于两个主机之间的端对端通信

    • 组播

      组播用于对一组特定的主机进行通信

    • 广播

      广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信

    2.5UDP组播实现

    • 实现步骤

      • 发送端

        1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)

        2. 创建数据，并把数据打包(DatagramPacket)

        3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)

        4. 释放资源

      • 接收端

        1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)

        2. 创建一个箱子,用于接收数据

        3. 把当前计算机绑定一个组播地址

        4. 将数据接收到箱子中

        5. 解析数据包,并打印数据

        6. 释放资源

    • 代码实现

      1. // 发送端
      2. public class ClinetDemo {
      3.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      4.         // 1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
      5.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
      6.         String s = "hello 组播";
      7.         byte[] bytes = s.getBytes();
      8.         InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.1.0");
      9.         int port = 10000;
      10.         // 2. 创建数据，并把数据打包(DatagramPacket)
      11.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
      12.         // 3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)
      13.         ds.send(dp);
      14.         // 4. 释放资源
      15.         ds.close();
      16.     }
      17. }
      18. // 接收端
      19. public class ServerDemo {
      20.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      21.         // 1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
      22.         MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);
      23.         // 2. 创建一个箱子,用于接收数据
      24.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
      25.         // 3. 把当前计算机绑定一个组播地址,表示添加到这一组中.
      26.         ms.joinGroup(InetAddress.getByName("224.0.1.0"));
      27.         // 4. 将数据接收到箱子中
      28.         ms.receive(dp);
      29.         // 5. 解析数据包,并打印数据
      30.         byte[] data = dp.getData();
      31.         int length = dp.getLength();
      32.         System.out.println(new String(data,0,length));
      33.         // 6. 释放资源
      34.         ms.close();
      35.     }
      36. }

    2.6UDP广播实现

    • 实现步骤

      • 发送端

        1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)

        2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去

        3. 发送数据

        4. 释放资源

      • 接收端

        1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)

        2. 创建一个数据包，用于接收数据

        3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据

        4. 解析数据包，并把数据在控制台显示

        5. 关闭接收端

    • 代码实现

      1. // 发送端
      2. public class ClientDemo {
      3.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      4.         // 1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
      5.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
      6.         // 2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去
      7.         String s = "广播 hello";
      8.         byte[] bytes = s.getBytes();
      9.         InetAddress address = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
      10.         int port = 10000;
      11.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
      12.         // 3. 发送数据
      13.         ds.send(dp);
      14.         // 4. 释放资源
      15.         ds.close();
      16.     }
      17. }
      18. ​
      19. // 接收端
      20. public class ServerDemo {
      21.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      22.         // 1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
      23.         DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
      24.         // 2. 创建一个数据包，用于接收数据
      25.         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
      26.         // 3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
      27.         ds.receive(dp);
      28.         // 4. 解析数据包，并把数据在控制台显示
      29.         byte[] data = dp.getData();
      30.         int length = dp.getLength();
      31.         System.out.println(new String(data,0,length));
      32.         // 5. 关闭接收端
      33.         ds.close();
      34.     }
      35. }

    ##3. TCP通信程序

    3.1TCP发送数据

    • Java中的TCP通信

      • Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信。

      • Java为客户端提供了Socket类，为服务器端提供了ServerSocket类

    • 构造方法

      方法名说明
      Socket(InetAddress address,int port)创建流套接字并将其连接到指定IP指定端口号
      Socket(String host, int port)创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号

    • 相关方法

      方法名说明
      InputStream getInputStream()返回此套接字的输入流
      OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流

    • 示例代码

      1. public class Client {
      2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      3.         //TCP协议，发送数据
      4. ​
      5.         //1.创建Socket对象
      6.         //细节：在创建对象的同时会连接服务端
      7.         //      如果连接不上，代码会报错
      8.         Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
      9. ​
      10.         //2.可以从连接通道中获取输出流
      11.         OutputStream os = socket.getOutputStream();
      12.         //写出数据
      13.         os.write("aaa".getBytes());
      14. ​
      15.         //3.释放资源
      16.         os.close();
      17.         socket.close();
      18.     }
      19. }

    3.2TCP接收数据

    • 构造方法

      方法名说明
      ServletSocket(int port)创建绑定到指定端口的服务器套接字

    • 相关方法

      方法名说明
      Socket accept()监听要连接到此的套接字并接受它

    • 注意事项

      1. accept方法是阻塞的,作用就是等待客户端连接

      2. 客户端创建对象并连接服务器,此时是通过三次握手协议,保证跟服务器之间的连接

      3. 针对客户端来讲,是往外写的,所以是输出流 针对服务器来讲,是往里读的,所以是输入流

      4. read方法也是阻塞的

      5. 客户端在关流的时候,还多了一个往服务器写结束标记的动作

      6. 最后一步断开连接,通过四次挥手协议保证连接终止

    • 三次握手和四次挥手

      • 三次握手

      • 四次挥手

    • 示例代码

      1. public class Server {
      2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
      3.         //TCP协议，接收数据
      4. ​
      5.         //1.创建对象ServerSocker
      6.         ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
      7. ​
      8.         //2.监听客户端的链接
      9.         Socket socket = ss.accept();
      10. ​
      11.         //3.从连接通道中获取输入流读取数据
      12.         InputStream is = socket.getInputStream();
      13.         int b;
      14.         while ((b = is.read()) != -1){
      15.             System.out.println((char) b);
      16.         }
      17. ​
      18.         //4.释放资源
      19.         socket.close();
      20.         ss.close();
      21.     }
      22. }

    3.3TCP程序练习（传输中文）

    发送端：

    1. public class Client {
    2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
    3.         //TCP协议，发送数据
    4. ​
    5.         //1.创建Socket对象
    6.         //细节：在创建对象的同时会连接服务端
    7.         //      如果连接不上，代码会报错
    8.         Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
    9. ​
    10. ​
    11.         //2.可以从连接通道中获取输出流
    12.         OutputStream os = socket.getOutputStream();
    13.         //写出数据
    14.         os.write("你好你好".getBytes());//12字节
    15. ​
    16.         //3.释放资源
    17.         os.close();
    18.         socket.close();
    19. ​
    20.     }
    21. }
    22. ​

    接收端：

    1. public class Server {
    2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
    3.         //TCP协议，接收数据
    4. ​
    5.         //1.创建对象ServerSocker
    6.         ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
    7. ​
    8.         //2.监听客户端的链接
    9.         Socket socket = ss.accept();
    10. ​
    11.         //3.从连接通道中获取输入流读取数据
    12.         InputStream is = socket.getInputStream();
    13.         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
    14.         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    15. ​
    16.         // BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
    17. ​
    18.         int b;
    19.         while ((b = br.read()) != -1){
    20.             System.out.print((char) b);
    21.         }
    22. ​
    23.         //4.释放资源
    24.         socket.close();
    25.         ss.close();
    26. ​
    27.     }
    28. }

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