Java-Socket網絡編程TCP和UDP的使用

/*
 * java.net.InetAddress:此類表示互聯網協議 (IP) 地址。
 *
 * 兩個靜態方法:可以獲取InetAddress對象
 *     static InetAddress getLocalHost() 返回本地(自己使用的電腦 127.0.0.1)主機。
 *     static InetAddress getByName(String host) 在給定主機名或IP地址的情況下確定主機的InetAddress地址。  
 * 兩個非靜態的方法:分別獲取IP地址和主機名
 *     String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表現形式)。
 *     String getHostName() 獲取此 IP 地址的主機名。

 */

eg:InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = inet.getHostAddress();
        String name = inet.getHostName();

eg:InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.baidu.cn");

        String ip = inet.getHostAddress();
        String name = inet.getHostName();


在介紹TCP/IP結構時,提到傳輸層的兩個重要的高級協議,分別是UDPTCP,其中:

  UDPUser Datagram Protocol的簡稱,稱爲用戶數據報協議,數據報:網絡傳輸的基本單位。

  TCPTransmission Control Protocol的簡稱,稱爲傳輸控制協議。

 


/*
 * UDP通信的接收端:接收發送端的數據報包,拆包
 * java.net.DatagramPacket:此類表示數據報包。接收發送端的數據報包
 * java.net.DatagramSocket:此類表示用來發送和接收數據報包的套接字。 (碼頭)
 *
 * 構造方法:
 *     DatagramPacket(byte[] buf, int length) 構造 DatagramPacket,用來接收長度爲 length 的數據包。
 *         封裝字節數組,接收發送端的數據報包
 *     DatagramSocket(int port) 創建數據報套接字並將其綁定到本地主機上的指定端口。
 *         和系統要指定的端口號
 *
 * 成員方法:
 *     void receive(DatagramPacket p) 從此套接字接收數據報包。
 *
 * 實現步驟:
 *     1.創建DatagramPacket對象,接收發送端的數據報包
 *     2.創建DatagramSocket對象,綁定指定的端口號
 *     3.調用DatagramSocket中的方法receive接收發送端的數據報包
 *     4.拆包
 *         DatagramPacket:有拆包的方法
 *             int getLength()  獲取發送端發送數據的長度
 *             InetAddress getAddress() 獲取發送端的IP地址對象
 *             int getPort()  獲取發送端的端口號    
 *     5.釋放資源
 *
 * 永久等待特性,不收到數據,程序不終止
 */
public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.創建DatagramPacket對象,接收發送端的數據報包
        byte[] bytes = new byte[1024];// 最大 64*1024 64kb
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
        // 2.創建DatagramSocket對象,綁定指定的端口號
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
        while (true) {
            // 3.調用DatagramSocket中的方法receive接收發送端的數據報包
            ds.receive(dp);
            // 4.拆包 int getLength() 獲取發送端發送數據的長度
            int length = dp.getLength();
            // InetAddress getAddress() 獲取發送端的IP地址對象
            InetAddress inet = dp.getAddress();
            // int getPort() 獲取發送端的端口號
            int port = dp.getPort();// 系統隨機分配給發送端
            System.out.println(new String(bytes, 0, length) + "..."
                    + inet.getHostAddress() + ":" + port);
        }
        // 5.釋放資源
        // ds.close();
    }
}



/*
 * UDP:面向無連接,不需要連接,直接發送
 * UDP通信的發送端:把數據包裝,發送到接收端
 * java.net.DatagramPacket:此類表示數據報包。(集裝箱)封裝要傳輸的數據,封裝接收端的IP地址,封裝接收端的端口號
 * java.net.DatagramSocket:此類表示用來發送和接收數據報包的套接字。 (碼頭)
 *
 * 構造方法:
 *     DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
 *         構造數據報包,用來將長度爲 length 的包發送到指定主機上的指定端口號。
 *         封裝要傳輸的數據,封裝接收端的IP地址,封裝接收端的端口號
 *     DatagramSocket() 構造數據報套接字並將其綁定到本地主機上任何可用的端口。
 *         系統隨機給發送端分配端口號
 *
 * 成員方法:
 *          void send(DatagramPacket p) 從此套接字發送數據報包。 發送數據報包到接收端
 * 套接字:封裝了IP地址和端口號的網絡軟件
 *
 * 實現步驟:
 *     1.創建DatagramPacket對象,封裝要傳輸的數據,封裝接收端的IP地址,封裝接收端的端口號
 *     2.創建DatagramSocket對象,用來發送數據報包
 *     3.調用DatagramSocket對象中的send方法,把數據報包發送到接收端
 *     4.釋放資源
 */
public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.創建DatagramPacket對象,封裝要傳輸的數據,封裝接收端的IP地址,封裝接收端的端口號
        //封裝要傳輸的數據
        byte[] bytes = "你好UDP".getBytes();
        //封裝接收端的IP地址
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");//127.0.0.1本地(自己的電腦)IP
        //封裝接收端的端口號
        int port = 8888;
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, inet, port);
        //2.創建DatagramSocket對象,用來發送數據報包
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        //3.調用DatagramSocket對象中的send方法,把數據報包發送到接收端
        ds.send(dp);
        //4.釋放資源
        ds.close();
    }
}



/*
 * TCP文件上傳的客戶端:讀取本地文件,上傳到服務器
 *
 * 操作流程:
 *     1.創建客戶端Socket對象,綁定服務器的IP地址和端口號
 *     2.創建本地字節輸入對象,並且綁定數據源
 *     3.通過Socket對象中的方法getOutputStream,獲取Socket輸出流對象
 *     4.使用本地字節輸入對象,讀取硬盤上要上傳的文件
 *     5.使用Socket輸出流對象把讀取到的文件,發送到服務器
 *     6.通過Socket對象中的方法getIntputStream,獲取Socket輸入流對象
 *     7.通過Socket輸入流對象讀取服務器回寫的數據
 *     8.釋放資源(本地流,Socket)
 */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.創建客戶端Socket對象,綁定服務器的IP地址和端口號
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        //2.創建本地字節輸入對象,並且綁定數據源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
        //3.通過Socket對象中的方法getOutputStream,獲取Socket輸出流對象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //4.使用本地字節輸入對象,讀取硬盤上要上傳的文件
        //使用數組緩衝讀取
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
            //5.使用Socket輸出流對象把讀取到的文件,發送到服務器
            os.write(bytes, 0, len);
        }
        //需要給服務寫一個上傳完數的終止符號
        /*
         * public void shutdownOutput()
         * 禁用此套接字的輸出流。對於 TCP 套接字,任何以前寫入的數據都將被髮送,並且後跟 TCP 的正常連接終止序列。
         */
        socket.shutdownOutput();
        
        //6.通過Socket對象中的方法getIntputStream,獲取Socket輸入流對象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //7.通過Socket輸入流對象讀取服務器回寫的數據
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
            //看服務器回寫的數據
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        //8.釋放資源(本地流,Socket)
        fis.close();
        socket.close();
    }
}



/*
 *
 *TCP 文件上傳多線程版本的服務器
 * 永不停歇的接收客戶端的上傳的文件
 * 只要有客戶端上傳文件,就開啓一個線程,完成文件的保存
 *
 */
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.創建服務器ServerSocket對象,綁定端口號
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);

        // 永不停歇的接收客戶端的上傳的文件
        while (true) {
            // 2.獲取客戶端Socket對象
            Socket socket = server.accept();
            // 只要有客戶端上傳文件,就開啓一個線程,完成文件的保存
            new Thread(new Upload(socket)).start();
        }
        // 不用關閉
        // server.close();
    }

}


/*
 * 文件上傳的線程
 */
public class Upload implements Runnable{
    private Socket socket;
    
    //給Socket賦值
    public Upload(Socket socket) {
        super();
        this.socket = socket;
    }

    //線程任務:讀取客戶端的文件,保存到本地
    @Override
    public void run() {
        try {
            //3.創建保存上傳文件的文件夾
            File file = new File("d:\\upload");
            //判斷文件夾是否存在,不存在,則創建
            if(!file.exists()){
                file.mkdirs();
            }
            //4.通過Socket對象,獲取Socket輸入流對象
            InputStream is = socket.getInputStream();
            
            /*
             * 爲了防止用戶上傳的文件被覆蓋,可以自定義文件的名稱
             * 域名+毫秒值+隨機數
             */
            String fileName = "itcast"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";
            
            //5.創建本地字節輸出流對象,綁定保存文件的目的地  "d:\\upload1.jpg"  File.separator \\  
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+File.separator+fileName);
            //6.使用Socket輸入流對象讀取客戶端上傳的文件
            //使用數組緩衝讀取
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 0;
            while((len = is.read(bytes))!=-1){
                //7.使用本地字節輸出流對象中寫輸入的方法,把數據寫入到目的地
                fos.write(bytes, 0, len);
            }
            //8.通過Socket對象,獲取Socket輸出流對象
            //9.使用Socket輸出流對象中的方法,給客戶端回寫數據
            socket.getOutputStream().write("上傳成功".getBytes());
            //10.釋放資源(本地流,Socket,ServerSocket)
            fos.close();
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}




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