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  • JavaTCP和UDP套接字编程

    原文地址:http://www.cnblogs.com/MindMrWang/p/8919890.html
    在我们刚开始入门Java后端的时候可能你会觉得有点复杂,包含了很多杂七杂八的知识,例如文件上传下载,监听器,JDBC,请求重定向,请求转发等等(当然也没有很多),但是我们自己真正的去开发一个小型网站(对安全性一起其他并发不作要求)的时候,其实我们会发现,Java后端是真的省事,好像除了CURD还是CURD,没有什么更新鲜的了。但是我们回顾计算机网络的知识提出疑问,计算机信息传输有TCP和UDP两种连接方式,但是我们编程的时候怎么没体现?怎么回事呢?

    我们学JavaWeb的时候估计最熟悉的就是Servlet了,但是追下去其实我们写的后端Servlet只是实现了一个接口,并没有在里面实现什么方法,且刚开始编程的时候,总会到Tomcat文件夹下复制一个Jar包到项目中,我们的项目才可以运行,否则会报错是不是,所以我们大概可以推测出对于一些网络连接和传输都是Tomcat帮我们做了,也就是服务器帮我们做了,那么我们在实际的编码中怎么通过Java来实现计算机之间的通信呢?
    Java也为我们考虑到了,Java的网络编程,也叫作Socket编程!

    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!
    这里写图片描述

    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:

    TCPClient:

    public class TCPClient {
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		//创建两个String类型的字符串用来发送和接受
    		String sentence;
    		String modifiedSentence;
    		
    		//创建输入流,用来接受键盘输入
    		BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    		
    		//创建一个Socket类型的 clientSocket 用来发起服务器和客户机之间的连接
    		Socket clientSocket = new Socket("hostname",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 inFormServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
    		
    		//读流数据
    		sentence = inFromUser.readLine();
    		
    		//向服务器发送sentence的字节数据
    		outToServer.writeBytes(sentence + '
    ');
    		
    		//获取字节流数据为String
    		modifiedSentence = inFormServer.readLine();
    		
    		System.out.println("Form Server :" + modifiedSentence);
    	}
    }
    

    TCPServer:

    public class TCPServer {
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		String clientSentence;
    		String capitalizedSentence;
    		
    		//服务器Socket用来建立连接
    		ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);
    		
    		while(true){
    			
    			//用这个连接来获取和发送,自客户端发的数据流
    			Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();
    			
    			//获取来自客户端的字节流
    			BufferedReader inFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));
    			
    			//发送更改后的数据流
    			DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());
    			
    			//读取字节成String字符串
    			clientSentence = inFromClient.readLine();
    			
    			capitalizedSentence = clientSentence.toUpperCase() +'
    ';
    			
    			outToClient.writeBytes(capitalizedSentence);
    		}	
    	}
    }
    

    public class UDPClient {
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		//读取键盘输入的字节流
    		BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    		
    		//为客户机创建了一个传输信息的门,但是并没与向TCP那样建立连接
    		DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket();
    		
    		//这行代码调用了DNS查询,查询主机名对应的IP地址,后面要用这个地址来向服务器发送信息
    		InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName("hostname");
    		
    		//需要发送的字节数组
    		byte[] sendData = new byte[1024];
    		
    		//接受的字节数组
    		byte[] receiveData = new byte[1024];
    		
    		String sentence = inFromUser.readLine();
    		
    		//将字符串转为字节放入sendData
    		sendData = sentence.getBytes();
    		
    		//UDP数据报分组,里面包含想要发送的内容以及目的地址等信息
    		DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,sendData.length,IPAddress,9876);
    		
    		//用这个‘门’来发送这个数据包
    		clientSocket.send(sendPacket);
    		
    		//获取数据报分组
    		DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,receiveData.length);
    		
    		//用‘门’获取数据报
    		clientSocket.receive(receivePacket);
    		
    		//将获取的数据报转为String类型数据
    		String modifiedSentence = new String(receivePacket.getData());
    		
    		System.out.println("From Server:" + modifiedSentence);
    		
    		//关闭这个门
    		clientSocket.close();
    		
    	}
    }
    
    public class UDPServer {
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		
    		//大意和客户端代码类似
    		DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9876);
    		
    		byte[] receiveData = new byte[1024];
    		
    		byte[] sendData = new byte[1024];
    		
    		while(true){
    			
    			DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,receiveData.length);
    			
    			serverSocket.receive(receivePacket);
    			
    			String sentence = new String(receivePacket.getData());
    			
    			InetAddress IPAddress = receivePacket.getAddress();
    			
    			int port = receivePacket.getPort();
    			
    			String capitalized = sentence.toUpperCase();
    			
    			sendData = capitalized.getBytes();
    			
    			DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,sendData.length,IPAddress,port);
    			
    			serverSocket.send(sendPacket);
    		}
    	}
    }
    

    有网络基本常识的朋友应该很好理解上面的代码(记录供以后参考),博主在代码中也作了很详细的注释,这里就不在多解释什么了,相信通过上面简单的例子,我们能够了解Java是如何实现TCP和UDP套接字编程。

    以上代码参考《计算机网络自顶向下方法》,其他为博主的一些粗陋的见解,可能有不全面的地方,如果大神见到,还请赐教!

    参考书籍:《计算机网络自顶向下方法》

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