Java-Socket网络编程TCP和UDP的使用

/*
 * java.net.InetAddress:此类表示互联网协议 (IP) 地址。
 *
 * 两个静态方法:可以获取InetAddress对象
 *     static InetAddress getLocalHost() 返回本地(自己使用的电脑 127.0.0.1)主机。
 *     static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名或IP地址的情况下确定主机的InetAddress地址。  
 * 两个非静态的方法:分别获取IP地址和主机名
 *     String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
 *     String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。

 */

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();


在介绍TCP/IP结构时,提到传输层的两个重要的高级协议,分别是UDPTCP,其中:

  UDPUser Datagram Protocol的简称,称为用户数据报协议,数据报:网络传输的基本单位。

  TCPTransmission Control Protocol的简称,称为传输控制协议。

 


/*
 * UDP通信的接收端:接收发送端的数据报包,拆包
 * java.net.DatagramPacket:此类表示数据报包。接收发送端的数据报包
 * java.net.DatagramSocket:此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。 (码头)
 *
 * 构造方法:
 *     DatagramPacket(byte[] buf, int length) 构造 DatagramPacket,用来接收长度为 length 的数据包。
 *         封装字节数组,接收发送端的数据报包
 *     DatagramSocket(int port) 创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。
 *         和系统要指定的端口号
 *
 * 成员方法:
 *     void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报包。
 *
 * 实现步骤:
 *     1.创建DatagramPacket对象,接收发送端的数据报包
 *     2.创建DatagramSocket对象,绑定指定的端口号
 *     3.调用DatagramSocket中的方法receive接收发送端的数据报包
 *     4.拆包
 *         DatagramPacket:有拆包的方法
 *             int getLength()  获取发送端发送数据的长度
 *             InetAddress getAddress() 获取发送端的IP地址对象
 *             int getPort()  获取发送端的端口号    
 *     5.释放资源
 *
 * 永久等待特性,不收到数据,程序不终止
 */
public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.创建DatagramPacket对象,接收发送端的数据报包
        byte[] bytes = new byte[1024];// 最大 64*1024 64kb
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
        // 2.创建DatagramSocket对象,绑定指定的端口号
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
        while (true) {
            // 3.调用DatagramSocket中的方法receive接收发送端的数据报包
            ds.receive(dp);
            // 4.拆包 int getLength() 获取发送端发送数据的长度
            int length = dp.getLength();
            // InetAddress getAddress() 获取发送端的IP地址对象
            InetAddress inet = dp.getAddress();
            // int getPort() 获取发送端的端口号
            int port = dp.getPort();// 系统随机分配给发送端
            System.out.println(new String(bytes, 0, length) + "..."
                    + inet.getHostAddress() + ":" + port);
        }
        // 5.释放资源
        // ds.close();
    }
}



/*
 * UDP:面向无连接,不需要连接,直接发送
 * UDP通信的发送端:把数据包装,发送到接收端
 * java.net.DatagramPacket:此类表示数据报包。(集装箱)封装要传输的数据,封装接收端的IP地址,封装接收端的端口号
 * java.net.DatagramSocket:此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。 (码头)
 *
 * 构造方法:
 *     DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
 *         构造数据报包,用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
 *         封装要传输的数据,封装接收端的IP地址,封装接收端的端口号
 *     DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
 *         系统随机给发送端分配端口号
 *
 * 成员方法:
 *          void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包。 发送数据报包到接收端
 * 套接字:封装了IP地址和端口号的网络软件
 *
 * 实现步骤:
 *     1.创建DatagramPacket对象,封装要传输的数据,封装接收端的IP地址,封装接收端的端口号
 *     2.创建DatagramSocket对象,用来发送数据报包
 *     3.调用DatagramSocket对象中的send方法,把数据报包发送到接收端
 *     4.释放资源
 */
public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建DatagramPacket对象,封装要传输的数据,封装接收端的IP地址,封装接收端的端口号
        //封装要传输的数据
        byte[] bytes = "你好UDP".getBytes();
        //封装接收端的IP地址
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");//127.0.0.1本地(自己的电脑)IP
        //封装接收端的端口号
        int port = 8888;
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, inet, port);
        //2.创建DatagramSocket对象,用来发送数据报包
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        //3.调用DatagramSocket对象中的send方法,把数据报包发送到接收端
        ds.send(dp);
        //4.释放资源
        ds.close();
    }
}



/*
 * TCP文件上传的客户端:读取本地文件,上传到服务器
 *
 * 操作流程:
 *     1.创建客户端Socket对象,绑定服务器的IP地址和端口号
 *     2.创建本地字节输入对象,并且绑定数据源
 *     3.通过Socket对象中的方法getOutputStream,获取Socket输出流对象
 *     4.使用本地字节输入对象,读取硬盘上要上传的文件
 *     5.使用Socket输出流对象把读取到的文件,发送到服务器
 *     6.通过Socket对象中的方法getIntputStream,获取Socket输入流对象
 *     7.通过Socket输入流对象读取服务器回写的数据
 *     8.释放资源(本地流,Socket)
 */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建客户端Socket对象,绑定服务器的IP地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        //2.创建本地字节输入对象,并且绑定数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
        //3.通过Socket对象中的方法getOutputStream,获取Socket输出流对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //4.使用本地字节输入对象,读取硬盘上要上传的文件
        //使用数组缓冲读取
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
            //5.使用Socket输出流对象把读取到的文件,发送到服务器
            os.write(bytes, 0, len);
        }
        //需要给服务写一个上传完数的终止符号
        /*
         * public void shutdownOutput()
         * 禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字,任何以前写入的数据都将被发送,并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。
         */
        socket.shutdownOutput();
        
        //6.通过Socket对象中的方法getIntputStream,获取Socket输入流对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //7.通过Socket输入流对象读取服务器回写的数据
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
            //看服务器回写的数据
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        //8.释放资源(本地流,Socket)
        fis.close();
        socket.close();
    }
}



/*
 *
 *TCP 文件上传多线程版本的服务器
 * 永不停歇的接收客户端的上传的文件
 * 只要有客户端上传文件,就开启一个线程,完成文件的保存
 *
 */
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.创建服务器ServerSocket对象,绑定端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);

        // 永不停歇的接收客户端的上传的文件
        while (true) {
            // 2.获取客户端Socket对象
            Socket socket = server.accept();
            // 只要有客户端上传文件,就开启一个线程,完成文件的保存
            new Thread(new Upload(socket)).start();
        }
        // 不用关闭
        // server.close();
    }

}


/*
 * 文件上传的线程
 */
public class Upload implements Runnable{
    private Socket socket;
    
    //给Socket赋值
    public Upload(Socket socket) {
        super();
        this.socket = socket;
    }

    //线程任务:读取客户端的文件,保存到本地
    @Override
    public void run() {
        try {
            //3.创建保存上传文件的文件夹
            File file = new File("d:\\upload");
            //判断文件夹是否存在,不存在,则创建
            if(!file.exists()){
                file.mkdirs();
            }
            //4.通过Socket对象,获取Socket输入流对象
            InputStream is = socket.getInputStream();
            
            /*
             * 为了防止用户上传的文件被覆盖,可以自定义文件的名称
             * 域名+毫秒值+随机数
             */
            String fileName = "itcast"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";
            
            //5.创建本地字节输出流对象,绑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输入流对象读取客户端上传的文件
            //使用数组缓冲读取
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 0;
            while((len = is.read(bytes))!=-1){
                //7.使用本地字节输出流对象中写输入的方法,把数据写入到目的地
                fos.write(bytes, 0, len);
            }
            //8.通过Socket对象,获取Socket输出流对象
            //9.使用Socket输出流对象中的方法,给客户端回写数据
            socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
            //10.释放资源(本地流,Socket,ServerSocket)
            fos.close();
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}




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