黑马程序员——传输协议

时间：2015-12-03 21:15:05 阅读：304 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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一、Socket

1、它被称之为插座，相当于港口一样，是网络服务提供的一种机制。

2、通信两端都要有Socket，才能建立服务。

3、网络通信其实就是Socket间的通信，数据在两个Socket间通过IO传输。

二、UDP传输

1、通过类DatagramSocket，此类表示用发送和接收数据包的套接字，即Socket。

2、方法：

1）创建 UDPSocket发送服务对象：

DatagramSocket()，不指定端口。DatagramSocket(int port)，指定端口。

2）发送：void send(DatagramPacket p)

3）接收：void receive(DatagramPacket p)

其中DatagramPacket：数据报包用来实现无连接包投递服务的，每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器中。凡是带地址（InetAddress）的都是用于发送包的。

3、步骤

1）发送数据：

a、建立UDPSocket服务，在此无需指定端口，也可以将端口加入。如果不指定的话，系统会随机分配一个端口，如第一次运行时端口为1093，那么第二次就会顺延为1094，再运行会一直顺延，因为之前的端口还没有得到释放，所以会顺延端口号值。

b、提供数据，并将数据封装到数据包中

c、通过socket服务的发送功能，将数据包发送出去

d、关闭资源

2）接收数据：

a、定义UDPSocket服务。通常会监听一个端口，其实就是给这个接收网路应用程序定义数字标识，方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。

b、定义一个数据包，用来存储接收到的字节数据，因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。

c、通过socket服务的receive方法接收到的数据存入已定义好的数据包中

d、通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上

e、关闭资源

在定义接收数据的方法中，仍会在DatagramSocket构造函数中传入DatagramPacket的参数，这是因为收到的数据太多，需要解析，通过将数据封装成对象，易于解析，所以需要传入参数。

注意：

1、发送端与接收端是两个独立的运行程序。

2、在发送端，要在数据包对象中明确目的地IP及端口。

3、在接收端，要指定监听的端口。

示例：

[java] view plaincopy

/*
udp发送端：
需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。
*/
import java.net.*;
class UdpSend
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//1、创建udp服务。通过DatagramSocket对象
DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
//2、确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
byte[] buf="udp shi shen ma".getBytes();
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.175"),10000);
//3、通过Socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。
ds.send(dp);
//4、关闭资源
ds.close();
}
}
/*
udp接收端
需求：定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理。
*/
class UdpReceive
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//1、创建udp Socket服务，建立端点
//DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10000);
//一直处于接收状态
while(true)
{
//1、创建udp Socket服务，建立端点
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10000);
//2、定义数据包。用于存储数据
byte[] buf=new byte[1024];
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3、通过Socket服务的receive方法将接收到的数据存入数据包中
ds.receive(dp);//阻塞式方法
//4、通过数据包的方法获取其中的数据
String ip=dp.getAddress().getHostName();
String data=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port=dp.getPort();
System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);
//5、关闭资源
ds.close();
}
//5、关闭资源
//ds.close();
}
}

练习一

[java] view plaincopy

/*
用键盘录入的方式，来发送数据
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
//UDP 发送端
class UdpSend
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//1、创建udp Socket服务
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(9999);
//2、确定数据，从键盘录入，并把键盘录入的数据封装成数据包
DatagramPacket dp=null;
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line=null;
while((line=br.readLine())!=null)
{
byte[] buf=line.getBytes();
dp=new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10000);
//3、通过Socket服务，将已有的数据包发送出去
ds.send(dp);
if ("886".equals(line))
{
break;
}
}
//4、关闭资源
ds.close();
}
}
//UDP 接收端
class UdpReceive
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//1、创建udp Socket服务
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10000);
//一直处于接收状态
while (true)
{
//2、定义数据包，用于存储数据
byte[] buf=new byte[1024];
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3、通过Socket服务，将数据接收并存储进数据包中
ds.receive(dp);
//4、通过数据包的方法获取其中的数据
String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
String data=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port=dp.getPort();
System.out.println("IP:"+ip+"=="+data);
}
//5、关闭资源
//ds.close();
}
}

练习二

[java] view plaincopy

/*
编写一个聊天程序。
有收数据的部分，和发数据的部分。
这两部分需要同时执行。
那就需要用到多线程技术。
一个线程控制收，一个线程控制发。
因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法。
而且这个两个方法要封装到不同的类中。
*/
//Udp发送线程
import java.net.*;
import java.io.*;
class UdpSend implements Runnable
{
//定义Socket服务引用
private DatagramSocket ds;
UdpSend(DatagramSocket ds)
{
this.ds=ds;
}
//复写run方法
public void run()
{
try
{
//2、确定数据，从键盘录入，并把键盘录入的数据封装成数据包
DatagramPacket dp=null;
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line=null;
while((line=br.readLine())!=null)
{
byte[] buf=line.getBytes();
dp=new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10000);
//3、通过Socket服务，将已有的数据包发送出去
ds.send(dp);
if ("886".equals(line))
{
break;
}
}
//4、关闭资源
ds.close();
}
catch (Exception e)
{
throw new RuntimeException("发送数据失败");
}
}
}
//Udp接收线程
class UdpReceive implements Runnable
{
//定义Socket服务引用
private DatagramSocket ds;
UdpReceive(DatagramSocket ds)
{
this.ds=ds;
}
//复写run方法
public void run()
{
try
{
//一直处于接收状态
while (true)
{
//2、定义数据包，用于存储数据
byte[] buf=new byte[1024];
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3、通过Socket服务，将数据接收并存储进数据包中
ds.receive(dp);
//4、通过数据包的方法获取其中的数据
String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
String data=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port=dp.getPort();
System.out.println("IP:"+ip+"=="+data);
}
//5、关闭资源
//ds.close();
}
catch (Exception e)
{
throw new RuntimeException("接收端接收数据失败");
}
}
}
class UdpChatDemo
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
new Thread(new UdpSend(new DatagramSocket())).start();
new Thread(new UdpReceive(new DatagramSocket(10000))).start();
}
}

三、TCP传输

1、TCP分客户端和服务端。客户端对应的对象是Socket，服务端对应的对象是ServerSocket。

2、方法：

1）创建客户端对象：

Socket()：创建空参数的客户端对象，一般用于服务端接收数据

Socket(String host,int port)，指定要接收的IP地址和端口号

2）创建服务端对象：ServerSocket(int port)：指定接收的客户端的端口

3）Socket accept()：监听并接受到此套接字的连接

4）void shutdownInput()：此套接字的输入流至于“流的末尾”

5）void shutdownOutput()：禁用此套接字的输出流

6）InputStream getInputStream()：返回此套接字的输入流，Socket对象调用

7）OutputStream getOutputStream()：返回套接字的输出流，Socket对象调用

3、基本思路

客户端：

1）客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。

2）连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么通过IO流就可以进行数据的传输，而Socket对象已经提供了输入流和输出流对象，通过getInputStream(),getOutputStream()获取即可。

3）与服务端通讯结束后，关闭Socket。

服务端：

1）服务端需要明确它要处理的数据是从哪个端口进入的。

2）当有客户端访问时，要明确是哪个客户端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过IO流进行数据传输。

3）当该客户端访问结束，关闭该客户端。

4、步骤

客户端：

通过查阅Socket对象的API文档，发现在该对象在建立时，就可去连接指定主机，因为TCP是面向连接的，所以在建立Socket服务时，就要有服务端存在，并连接成功，形成通路后，再通过该通道进行数据的传输。

1）创建Socket服务，并指定要连接的主机端口。通路一建立，就会产生Socket流（包括输入流和输出流），通过方法获取

2）为了发送数据，应获取Socket中的输出流，如果要接收服务端的反馈信息，还需要获取Socket的输入流

3）通过输出流的write()方法将要发送的数据写入到流中

4）关闭Socket流资源

服务端：

服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。需监听一个端口。

1）建立服务端的Socket服务，并监听一个端口。通过ServerSocet带端口参数的构造函数

2）获取连接过来的客户对象，通过ServerSocket的accept()方法，此方法是阻塞式的，如果服务端没有连接到就会一直等待

3）客户端如果发过来数据，则服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流读取发过来的数据，并输出到指定目的地。

4）关闭服务端（可选）。一般服务端是常开的，因为在实际应用中，随时有客户端在请求连接和服务。但这里需要定时关闭客户端对象流，避免某一个客户端长时间占用服务器端。

示例：

[java] view plaincopy

/*
需求：客户端给服务端发送数据，服务端收到后，给客户端反馈信息。
*/
//客户端
import java.net.*;
import java.io.*;
class TcpClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//1、创建客户端的Socket服务。指定目的主机和端口
Socket s=new Socket("127.0.0.1",10000);
//2、获取Socket流中输出流，发送数据
OutputStream out=s.getOutputStream();
out.write("你好！".getBytes());
//3、获取Socket流中的输入流，用来接收服务端的反馈信息并打印
InputStream in=s.getInputStream();
byte[] buf=new byte[1024];
int len=in.read(buf);//读取反馈的数据
//输出接收的数据
System.out.println(new String(buf,0,len));
s.close();//关闭资源
}
}
//服务端
class TcpServer
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//1、创建服务端的Socket服务，并监听一个端口
ServerSocket ss=new ServerSocket(10000);
//2、通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
Socket s=ss.accept();
//获取客户端ip
String ip=s.getInetAddress().getHostName();
System.out.println(ip+"connected....");
//3、获取对应客户端对象的读取流读取发过来的数据，并打印
InputStream in=s.getInputStream();
byte[] buf=new byte[1024];
int len=in.read(buf);
System.out.println(new String(buf,0,len));
//4、调用对应的客户端的输出流写入返回数据
OutputStream out=s.getOutputStream();
out.write("哥们，收到！".getBytes());
//关闭资源
s.close();
ss.close();//可选操作
}
}

练习一

[java] view plaincopy

/*
练习
需求：建立一个文本转换服务器
客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转成大写再返回给客户端。
而且客户端可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。
分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。
步骤：
1、建立服务
2、获取键盘录入
3、将数据发给服务端
4、获取服务端返回的大写数据
5、结束，管资源。
都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。
此练习出现的问题：
现象：客户端和服务端都在莫名的等待。
原因：因为客户端和服务端都有阻塞式方法。这些方法没有读到结束标记。那么就一直等。而导致两端都在等待。
解决：需要用到刷新和换行的方式将写入和读取的数据从流中刷新到内存中
方式一：可用高效缓冲区类的newLine()换行作为结束标记，并用flush()进行刷新。
方式二：可用PrintWriter(s.getOutputStrean(),true)创建输出流对象，true作用是刷新，通过打印方法println()换行，“ln”表示换行。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class TcpClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//创建Socket服务
Socket s=new Socket("127.0.0.1",10000);
//定义读取键盘数据的流对象
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//定义目的，将数据写入到Socket输出流。发给服务端
//BufferedWriter bwout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
PrintWriter pw=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
//定义一个Socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line=null;
while ((line=br.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line))
break;
//bwout.write(line);//写入输出流
//bwout.newLine();//换行
//bwout.flush();//刷新
pw.println(line);//将数据写入流中
String data=brin.readLine();//读取返回的信息
System.out.println(data);
}
br.close();//关流
s.close();
}
}
/*
服务端：
源：Socket读取流
目的：Socket输出流
都是文本，装饰
*/
class TcpServer
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//创建服务端的ServerSocket服务,并指定监听端口
ServerSocket ss =new ServerSocket(10000);
//获取客户端连接
Socket s=ss.accept();
//获取客户端ip
System.out.println(s.getInetAddress().getHostName()+" connected.......");
//读取Socket读取流中的数据
BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//将大写数据写入到Socket输出流，并发送给客户端。
//BufferedWriter bwout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
PrintWriter pw=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
String line=null;
while ((line=brin.readLine())!=null)
{
System.out.println(line);
//bwout.write(line.toUpperCase());//将读到数据转换为大写后返回
//bwout.newLine();//换行
//bwout.flush();//刷新
pw.println(line.toUpperCase());//将读到数据转换为大写后返回
}
s.close();//关流
ss.close();关闭资源（可选）
}
}

练习二

[java] view plaincopy

/*
需求：向服务器上传一个文件，服务返回一条信息
1、客户端：
源：硬盘上的文件；目的：网络设备，即网络输出流。
若操作的是文本数据，可选字符流，并加入高效缓冲区。若是媒体文件，用字节流。
2、服务端：
源：socket读取流；目的：socket输出流。
3、出现的问题：
现象：
a、文件已经上传成功了，但是没有得到服务端的反馈信息。
b、即使得到反馈信息，但得到的是null，而不是“上传成功”的信息
原因：
a、因为客户端将数据发送完毕后，服务端仍然在等待这读取数据，并没有收到结束标记，就会一直等待读取。
b、上个问题解决后，收到的不是指定信息而是null，是因为服务端写入数据后，需要刷新，才能将信息反馈给客服端。
解决：
方法一：定义结束标记，先将结束标记发送给服务端，让服务端接收到结束标记，然后再发送上传的数据。但是这样定义可能会发生定义的标记和文件中的数据重复，而导致提前结束。
方法二：定义时间戳，由于时间是唯一的，在发送数据前，先获取时间，发送完后在结尾处写上相同的时间戳，在服务端，接收数据前先接收一个时间戳，然后在循环中判断时间戳以结束标记。
方法三：通过socket方法中的shutdownOutput()，关闭输入流资源，从而结束传输流，以给定结束标记。通常用这个方法。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
//客户端
class TcpClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//创建Socket服务
Socket s=new Socket("127.0.0.1",10000);
//定义读取流读取文件数据
BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("TcpDemo.java"));
//定义目的，将数据写入到Socket输出流。发给服务端
//BufferedWriter bwout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
PrintWriter pw=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
//定义一个Socket读取流，读取服务端返回信息。
BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line=null;
while ((line=br.readLine())!=null)
{
pw.println(line);
}
s.shutdownOutput();//关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1.
System.out.println(brin.readLine());//接收返回信息
br.close();
s.close();
}
}
//服务端
class TcpServer
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//创建服务端的ServerSocket服务,并指定监听端口
ServerSocket ss =new ServerSocket(10000);
//获取客户端连接
Socket s=ss.accept();
//获取客户端ip
System.out.println(s.getInetAddress().getHostName()+" connected.......");
//读取Socket读取流中的数据
BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//将接收到的数据写入文件中
PrintWriter out=new PrintWriter(new FileWriter("TcpDemo.txt"),true);
//将返回信息写入Socket流的写入流中
BufferedWriter bwout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
String line=null;
while ((line=brin.readLine())!=null)
{
out.println(line);
}
//PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
//pw.println("上传成功");
bwout.write("上传成功!");
bwout.newLine();//换行
bwout.flush();//刷新
out.close();//关流
s.close();
ss.close();
}
}

黑马程序员——传输协议

原文：http://www.cnblogs.com/android-java-lan/p/5017409.html

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