什么是网络编程？

一、什么是网络编程？

二、协议

三、实例

四、TCP协议和UDP协议的区别和联系

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 一、什么是网络编程？

1.在网络通信协议下，实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换
2.网络编程三要素 ：IP地址 、端口、协议（TCP、UDP）

二、协议

1.用户数据报协议(User Datagram Protocol)

• UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。

• 简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
• 由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太
  大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。
  

• UDP通信原理

  UDP协议是一种不可靠的协议，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，没有所谓的客户端服务器的概念。

2.TCP协议

• 传输控制协议 (Transmission Control Protocol)
• TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由
  客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。
• 三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认
  第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求
  第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接
• 完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性，TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、浏览网页等 

• TCP通信原理

  • TCP通信是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，从而在通信的两端形成网络虚拟链路，一但建立了虚拟的网络链路，两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信。

  • JAVA基于TCP协议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I/O流来进行网络通信。

  • JAVA客户端提供了Socket类，为服务端提供了ServerSocket类。

 

TCP三次握手过程如下：

 

三、实例

1.UDP通信程序

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

实现步骤

• 发送端

  • 创建发送端

  • 自定义数据输入流

  • 创建数据包

  • 发送数据

• 接收端

  • 创建接收端

  • 创建接收包

  • 接收数据

  • 死循环，接收数据

• 发送端：代码实现

/**
 * UDP通信程序练习，发送端
 */
public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建发送端Socket对象
        DatagramSocket ds = null;
        //自己封装键盘录入数据
        BufferedReader br = null;
        try {
            ds = new DatagramSocket();
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                //"886"退出
                if (line.equals("886")) {
                    break;
                }
                byte[] bytes = line.getBytes();
                //创建数据包
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length,
                        InetAddress.getByName("172.16.0.54"),12345);
                //发送数据
                ds.send(dp);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
           if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(ds != null){
                ds.close();
            }

        }
    }
}

• 接收端

/**
 * UDP通信程序练习，接收端
 */
public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建接收端Socket对象
        DatagramSocket ds = null;
        while (true) {
            try {
                //指定应用程序接口
                ds = new DatagramSocket(12345);
                byte[] bytes = new byte[1024];
                //创建数据接收包
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
                //接收数据
                ds.receive(dp);
                System.out.println("数据:" + new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (ds != null) {
                    ds.close();
                }
            }
        }
    }
}

2.TCP发送数据

• TCP发送数据步骤

  • 创建客户端的Socket对象

    • Socket(String host, int port)

  • 获取输出流，写数据

    • OutputStream getOutputStream()

    • write()

  • 释放资源

    • void close()

• 示例代码

  /**
   * TCP发送数据
   */
  public class MainClass {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //创建客户端
          Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("172.16.0.54"),8089);
          //获取输出流
          OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
          outputStream.write("在吗？我来了...".getBytes());
          outputStream.close();
          socket.close();
      }
  } 

TCP接收数据

• TCP接收数据步骤

  • 创建服务端Socket对象（ServerSocket）

    • ServerSocket(int port)

  • 监听客户端连接，返回一个Socket对象

    • Socket accept() 阻塞方法

  • 获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

    • InputStream getInputStream()

    • read()

  • 释放资源

    • void close()

• 代码演示

 1 /**
 2  * TCP接收数据
 3  */
 4 public class MainClass {
 5     public static void main(String[] args) throws IOException {
 6         //创建服务端
 7         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8089);
 8         //侦听连接
 9         Socket accept = serverSocket.accept();
10         //获取输入流
11         InputStream inputStream = accept.getInputStream();
12         byte[] bytes = new byte[1024];
13         int len = inputStream.read(bytes);
14         String str = new String(bytes, 0, len);
15         inputStream.close();
16         serverSocket.close();
17         System.out.println("数据:" + str);
18         
19     }
20 }

四、TCP协议和UDP协议的区别和联系