Java Tcp協議socket編程學習

先來講說網絡編程，網上找到的比較詳細的分析：

 

一，網絡編程中兩個主要的問題

 

一個是如何準確的定位網絡上一臺或多臺主機，另外一個就是找到主機後如何可靠高效的進行數據傳輸。

 

在TCP/IP協議中IP層主要負責網絡主機的定位，數據傳輸的路由，由IP地址能夠惟一地肯定Internet上的一臺主機。

 

而TCP層則提供面向應用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的數據傳輸機制，這是網絡編程的主要對象，通常不須要關心IP層是如何處理數據的。

 

目前較爲流行的網絡編程模型是客戶機/服務器（C/S）結構。即通訊雙方一方做爲服務器等待客戶提出請求並予以響應。客戶則在須要服務時向服務器提 出申請。服務器通常做爲守護進程始終運行，監聽網絡端口，一旦有客戶請求，就會啓動一個服務進程來響應該客戶，同時本身繼續監聽服務端口，使後來的客戶也 能及時獲得服務。

 

二，兩類傳輸協議：TCP；UDP

 

TCP是Tranfer Control Protocol的 簡稱，是一種面向鏈接的保證可靠傳輸的協議。經過TCP協議傳輸，獲得的是一個順序的無差錯的數據流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建 立鏈接，以便在TCP協議的基礎上進行通訊，當一個socket（一般都是server socket）等待創建鏈接時，另外一個socket能夠要求進行鏈接，一旦這兩個socket鏈接起來，它們就能夠進行雙向數據傳輸，雙方均可以進行發送 或接收操做。

 

UDP是User Datagram Protocol的簡稱，是一種無鏈接的協議，每一個數據報都是一個獨立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，所以可否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。

 

比較：

 

UDP：1，每一個數據報中都給出了完整的地址信息，所以無須要創建發送方和接收方的鏈接。

 

            2，UDP傳輸數據時是有大小限制的，每一個被傳輸的數據報必須限定在64KB以內。

 

           3，UDP是一個不可靠的協議，發送方所發送的數據報並不必定以相同的次序到達接收方

 

TCP：1，面向鏈接的協議，在socket之間進行數據傳輸以前必然要創建鏈接，因此在TCP中須要鏈接

 

                時間。

 

            2，TCP傳輸數據大小限制，一旦鏈接創建起來，雙方的socket就能夠按統一的格式傳輸大的  

 

                    數據。

 

             3，TCP是一個可靠的協議，它確保接收方徹底正確地獲取發送方所發送的所有數據。

 

應用：

 

1，TCP在網絡通訊上有極強的生命力，例如遠程鏈接（Telnet）和文件傳輸（FTP）都須要不定長度的數據被可靠地傳輸。可是可靠的傳輸是要付出代價的，對數據內容正確性的檢驗必然佔用計算機的處理時間和網絡的帶寬，所以TCP傳輸的效率不如UDP高。

 

2，UDP操做簡單，並且僅須要較少的監護，所以一般用於局域網高可靠性的分散系統中client/server應用程序。例如視頻會議系統，並不要求音頻視頻數據絕對的正確，只要保證連貫性就能夠了，這種狀況下顯然使用UDP會更合理一些。

 

 

如下是一對一的基於TCP/IP協議的通訊編程實現，後續會繼續學習一個服務器監聽多個客戶端的實現。

我學習到的主要步驟

第一步：以特定端口（如4800）新建socket對象，相似客戶端和服務器端之間的約定的暗號.(127.0.0.1是本機的IP地址)

注意，在選擇端口時，必須當心。每個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才 能得到相應的服務。0~1023的端口號爲系統所保留，例如http服務的端口號爲80,telnet服務的端口號爲21,ftp服務的端口號爲23, 因此咱們在選擇端口號時，最好選擇一個大於1023的數以防止發生衝突。

第二步：以系統輸入設備構造BufferedReader對象，該對象用於接收系統鍵盤輸入的字符
第三步：以socket對象獲得的輸出流來構造PrintWriter，用於把系統標準輸入讀入的字符串輸出到Server端
第四步：以socket對象獲得輸入流來構造相應的BufferedReader對象，該對象用於接收server端發送過來的信息

服務器端的步驟相似於客戶端。java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket，分別用來表示雙向鏈接的客戶端和服務端。在建立socket時若是發生錯誤，將產生IOException，在程序中必須對之做出處理。因此在建立Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。

如下是客戶端的代碼實現：

package com.fan.socket;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class SocketClient {
public static void main(String[] args) throws IOException{

try{
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4800);
System.out.println("client start ...");
//向本機的4800端口發出客戶請求
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統標準輸入設備構造BufferedReader對象
PrintWriter write=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象獲得輸出流，並構造PrintWriter對象
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象獲得輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
String readline;
readline=br.readLine(); //從系統標準輸入讀入一字符串
while(!readline.equals("end")){
//若從標準輸入讀入的字符串爲 "end"則中止循環
write.println(readline);
//將從系統標準輸入讀入的字符串輸出到Server端
write.flush();
//刷新輸出流，使Server立刻收到該字符串
System.out.println("Client:"+readline);
//在系統標準輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Server:"+in.readLine());
//從Server讀入一字符串，並打印到標準輸出上
readline=br.readLine(); //從系統標準輸入讀入一字符串
} //繼續循環
write.close(); //關閉Socket輸出流
in.close(); //關閉Socket輸入流 
socket.close(); //關閉Socket 
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);//出錯，打印出錯信息
}
}

}

 

 

服務端代碼實現：

 

package com.fan.socket;

 

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

 

public class SocketService {
public static void main(String[] args) throws IOException{
SocketService socketService = new SocketService();
socketService.oneServer();
}

public void oneServer(){
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(4800);
System.out.println("server start is ok...");
//建立一個ServerSocket在端口4800監聽客戶請求
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);
//出錯，打印出錯信息
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
//使用accept()阻塞等待客戶請求，有客戶
//請求到來則產生一個Socket對象，並繼續執行
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
//出錯，打印出錯信息
}
String line;
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象獲得輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
PrintWriter writer=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象獲得輸出流，並構造PrintWriter對象
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統標準輸入設備構造BufferedReader對象
System.out.println("Client:"+in.readLine());
//在標準輸出上打印從客戶端讀入的字符串
line=br.readLine();
//從標準輸入讀入一字符串
while(!line.equals("end")){
//若是該字符串爲 "end"，則中止循環
writer.println(line);
//向客戶端輸出該字符串
writer.flush();
//刷新輸出流，使Client立刻收到該字符串
System.out.println("Server:"+line);
//在系統標準輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Client:"+in.readLine());
//從Client讀入一字符串，並打印到標準輸出上
line=br.readLine();
//從系統標準輸入讀入一字符串
} //繼續循環
writer.close(); //關閉Socket輸出流
in.close(); //關閉Socket輸入流
socket.close(); //關閉Socket
server.close(); //關閉ServerSocket
}catch(Exception e) {//出錯，打印出錯信息
System.out.println("Error."+e);
}
}
}