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十二、网络编程-Socket(一)

引言

网络编程是指编写运行在多个设备(计算机)的程序,这些设备都通过网络连接起来。
java.net 包中 J2SEAPI 包含有类和接口,它们提供低层次的通信细节。你可以直接使用这些类和接口,来专注于解决问题,而不用关注通信细节。
java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持:
TCP:TCP 是传输控制协议的缩写,它保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议,被称 TCP / IP
UDP:UDP是用户数据报协议的缩写,一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。
以上2中都是客户端/服务器通信模式
UDP上一节已经讲解了比较简单。现在来讲解TCP

TCP协议及端口

IP协议在发送数据包时,途中会遇到各种事情。例如,可能路由器突然崩溃,使包丢失。又如一个包可能沿低速链路移动,而另一个包可能沿高速链路移动而超过前面的包,最后使得包的顺序搞乱。
TCP 协议使两台主机上的进程顺利通信,不必担心包丢失或包顺序搞乱。TCP 跟踪包顺序,并且在包顺序搞乱时按正确顺序重组包。如果包丢失,则 TCP 会请求源主机重发包。

现在来看一张图

上图两台主机上都会运行许多进程。当主机A上的进程A1向主机B上的进程B1发送数据时,IP协议根据主机BIP地址,把进程A1发送的数据送达主机B。接下来TCP需要决定把数据发送到主机B中的哪个进程。

TCP采用端口来区分进程。端口不是物理设备,而是用于标识进程的逻辑地址,更确切地说,是用于标识TCP连接的端点的逻辑地址。当两个进程进行一次通信,就意味着建立了一个TCP连接,TCP连接的两个端点用端口来标识。

在图中,进程A1与进程B1之间建立了一个TCP连接,进程BI的端口为80,因此进程B1的地址为主机B:80

进程 A1 的端口为 1000,因此进程A1的地址为主机A:1000。每个进程有了唯一的地址,TCP就能保证把数据顺利送达特定的进程。

客户端/服务端通讯模式

TCP/UDP协议推动了客户服务器通信模式的广泛运用。在通信的两个进程中,一个进程为客户进程,另一个进程为服务器进程。客户进程向服务器进程发出要求某种服务的请求,服务器进程响应该请求。

如上图所示:通常一个服务器进程会同时为多个客户进程服务,图中服务器进程B同时为客户进程A1、A2B2提供服务。
好了说了这么多了都是理论,写个小例子吧!!!

客户端/服务端代码演示

写代码之前先介绍下服务端和客户端的编写步骤
服务端步骤:
1. 创建ServerSocket对象server+服务端的端口
2. 监听所有客户端,等待客户端链接请求socket对象
3.使用socket对象的getinputStream方法获取客户端发送过来的数据的流对象
或者使用socket对象的getOutputStream方法向客户端发送数据的流对象
4.获取数据或者发送数据
5.关闭server资源

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServer {
   public static void main(String[] args){
       final int port = 30000;
       /**
        1. 创建ServerSocket对象server
        2. 监听所有客户端,等待客户端链接请求socket对象
        3.使用socket对象的getOutputStream方法获取客户端发送过来的数据的流对象
        或者使用socket对象的getinputStream方法向客户端发送数据的流对象
        4.获取数据或者发送数据
        5.关闭server资源
        */
       //创建ServerSocket对象server
       ServerSocket server = null;
       try {
           server = new ServerSocket(port);
           while (true) {
               //监听所有客户端,等待客户端链接请求socket对象
               Socket socket = server.accept();
               System.out.println("客户端ip:"+socket.getInetAddress().getHostName() + "端口为:"+  socket.getPort()+"链接成功。。。");
               //使用socket对象的getOutputStream方法获取客户端发送过来的数据
               ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
               //读取数据
               Object object = objectInputStream.readObject();
               System.out.println("server获取数据为:" + object);
               //使用socket对象的getinputStream方法向客户端发送数据
               ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

客户端步骤:

  1. 创建socket对象,指定服务器ip和端口
  2. 使用socket对象的getinputStream方法获取客户端发送过来的数据的流对象
    或者使用socket对象的getOutputStream方法向客户端发送数据的流对象
    3.获取数据
    4.关闭socket资源
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;

public class TcpClient {

   public static void main(String[] args) {
       /**
        1. 创建socket对象,指定服务器ip和端口
        2. 使用socket对象的getinputStream方法获取客户端发送过来的数据的流对象
        或者使用socket对象的getOutputStream方法向客户端发送数据的流对象
        3.获取数据
        4.关闭socket资源
        */
       final int port = 30000;
       Socket client = null;
       try {
           //创建socket对象,指定服务器ip和端口
           client = new Socket("127.0.0.1",port);
           //使用socket对象的getOutputStream方法向客户端发送数据的流对象
           ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(client.getOutputStream());
           objectOutputStream.writeObject("我是客户端");

           //使用socket对象的getinputStream方法获取客户端发送过来的数据的流对象
           ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(client.getInputStream());
           //获取数据
           Object object = objectInputStream.readObject();
           System.out.println("客户端显示服务端传过来的数据:"+object);
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }finally {
           if (client != null) {
               try {
                   //关闭socket资源
                   client.close();
               } catch (IOException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }
       }
   }
}
运行结果
服务端结果
客户端ip:127.0.0.1端口为:52499链接成功。。。
server获取数据为:我是客户端

客户端结果:
客户端显示服务端传过来的数据:我是服务器

注意:服务端在接收数据时客户端一定不能关闭,如果关闭会报java.net.SocketException: Software caused connection abort: socket write error异常

写完了如果写得有什么问题,希望读者能够给小编留言,也可以点击此处扫下面二维码关注微信公众号

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