IP地址和端口号
要想使网络中的计算机能够进行通信,必须为每台计算机指定一个标识号,通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机。
在TCP/IP协议中,这个标识号就是IP地址,它可以唯一标识一台计算机。
IP地址和端口号的作用,如下图所示:
源计算机通过IP地址找到目标计算机,然后通过端口号找到应用程序
InetAddress类
常用方法:
getByName(String host); 用于获得表示指定主机的InetAddress对象
getLocalHost(); 用于获得表示本地的InetAddress对象,通过InetAddress对象便可获取指定主机名,IP地址等
getHostName();
getHostAddress();
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//已知主机名
InetAddress inet=InetAddress.getByName("XB-20161105SFVO");
System.out.println(inet);
//获取本地主机名
InetAddress inet2=InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(inet2);
//获取主机名
System.out.println(inet.getHostName());
//获取主机IP地址
System.out.println(inet.getHostAddress());
}
}
UDP协议
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。
就像新闻联播的播放,每天都在播放,不管有没有人在看,每个人看了新闻联播,但却不会告诉对方新闻我看了一样。
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都使用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,容易数据丢失,影响数据传输,因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。
UDP传输数据被限制在64K以内。
TCP协议
TCP协议是面向连接的通信协议,即在传输数据前先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”。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。
整个交互过程如下图所示:
每次握手都是一次确认的过程。
由于TCP协议的面向连接特性,它可以保证传输数据的安全性,所以是一个被广泛采用的协议,例如在下载文件时,如果数据接收不完整,将会导致文件数据丢失而不能被打开,因此,下载文件时必须采用TCP协议。
UDP通信
UDP是一种面向无连接的协议,因此,在通信时发送端和接收端不用建立连接。
UDP通信的过程就像是货运公司在两个码头间发送货物一样。在码头发送和接收货物时都需要使用集装箱来装载货物,UDP通信也是一样,发送和接收的数据也需要使用“集装箱”进行打包,为此JDK中提供了一个DatagramPacket类,该类的实例对象就相当于一个集装箱,用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。
发送端:指定了封装数据的字节数组和数据的大小,没有指定IP地址和端口号
接收端:一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号),而接收端不需要明确知道数据的来源,只需要接收到数据即可。
使用此构造方法在创建DatagramPacket对象时,不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小,还指定了数据包的目标IP地址(addr)和端口号(port)。该对象通常用于发送端,因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号,就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。
DatagramPacket类中的常用方法进行详细地讲解,如下表所示。
DatagramSocket
DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”,可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的,还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行,为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头,使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包。
DatagramSocket类中常用的构造方法:
该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象,在创建DatagramSocket对象时,并没有指定端口号,此时,系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。
该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象,又可以创建发送端的DatagramSocket对象,在创建接收端的DatagramSocket对象时,必须要指定一个端口号,这样就可以监听指定的端口。
DatagramSocket类中的常用方法。
代码示例:
/*UDP完成数据的发送
* 发送端
* 1,创建DatagramPacket对象,封装数据,接收的地址和端口
* 2,创建DatagramSocket对象
* 3,调用DatagramSocket中的send方法,发送数据包
* 4,关闭资源DatagramSocket*/
public class UDPSend {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.171");
//创建快递公司对像
DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
//创建数据打包对象,封装要发送的数据、接收端的ip和端口号
while(true){
byte[] bytes=sc.next().getBytes();
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes, bytes.length,inet,9000);
//发送数据
ds.send(dp);
}
//释放资源
//ds.close();
}
}
/*UDP完成数据的接收
* UDP接收端
* 1,创建DatagramSocket对象,绑定端口号(要和发送端端口号一致)
* 2,创建字节数组,接收发来的数据
* 3,创建数据包对象DatagramPacket
* 4,调用DatagramSocket对象方法receive(DatagramPacket dp)接收数据,数据放在数据包中
* 5,拆包
发送的IP地址
数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象
返回值是InetAddress对象
接收到的字节个数
数据包对象DatagramPacket方法getLength() 发送方的端口号
数据包对象DatagramPacket方法getPort()发送端口
* 6,关闭资源*/
public class UDPRecive {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建快递公司对象,明确端口号
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(9000);
//创建字节数组,接收数据
byte[] bytes=new byte[1024];
while(true){
//创建拆包对象
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
//接收数据
ds.receive(dp);
//拆包
//获取发送端ip地址
String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
//获取发送端端口号
int port=dp.getPort();
//获取数据长度
int len=dp.getLength();
System.out.println("ip地址为:"+ip+",端口号为:"+port+"发送的内容为:"+new String(bytes,0,len));
}
//释放资源
//ds.close();
}
}
要实现UDP通信需要创建一个发送端程序和一个接收端程序,很明显,在通信时只有接收端程序先运行,才能避免因发送端发送的数据无法接收,而造成数据丢失。因此,首先需要来完成接收端程序的编写。
执行的时候先执行接收端,再执行发送端