網絡編程UDP和TCP通信

網絡編程顧名思義就是編寫能夠進行網絡數據交互的應用程序。

網絡編程三要素

在學習網絡編程之前我們必須瞭解一些有關網絡的一些關鍵詞。

【ip地址】
	ip地址用來標識網絡中的一臺主機，在同一個局域網中ip地址不能重複。
	分爲ipv4和ipv6
        - IpV4:  4個字節      4*8=32位
            如：192.168.1.11
        - IpV6： 16個字節      16*8=128位
    		如：fe80::2ca8:cc7e:bef0:a1cf%12           
     注意：如果自己的電腦沒有連接互聯網或者局域網，
     可以使用127.0.0.1地址用於測試學習，這個地址可以用於本機和本機進行通訊。
                
【端口號】
    表示一臺主機上的某一個程序，用一個整數表示

【網絡協議】
    表示在網絡中數據通信的規則
    UDP: 面向無連接的，不可靠的網絡協議，效率高
    TCP: 面向有連接，可靠的網絡協議，效率低

InetAddress類

先學習一個表示IP地址的類InetAddress，該類中提供了一些方法用於獲取主機名或者主機地址。

public static InetAddress getByName(String host)  
    根據主機名或者ip地址，獲取InetAddress對象
public String getHostAddress()
    獲取主機ip地址
public String getHostName()
    獲取主機名稱

演示上面方法的使用

public class InetAddressDemo {
    public static void main(String[] args){
        //獲取InetAddress對象
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.31.130");
        System.out.println(address);

        //獲取ip地址
        String hostAddress = address.getHostAddress();
        System.out.println(hostAddress);
        //獲取主機名
        String hostName = address.getHostName();
        System.out.println(hostName);
    }
}

UDP通信

UDP通信是面向無連接的數據報協議。Java支持UDP協議的網絡通信，需要使用DatagramSocket和DatagramPacket兩個類來實現。

DatagramSocket:
	用於發送數據和接收數據的一個端點(類似於郵局)
DatagramPacket:
	用於封裝數據的數據報(類似於快遞包裹)
    封裝的數據有：
    	字節數組(包裹內容)
        數組長度(包裹重量)
        對方的ip地址(收件人郵政編碼)
        對方的端口號(收件人電話號碼)

UDP發送端

public class Sender{
    public static void main(String[] args){
        //1)創建能發送數據的對象DatagramScoket
        DatagramScoket  ds=new DatagramSocket();
        //2)創建數據包DategramPacket
        String str="我肚子餓了，給我來一盤酸菜";
        byte[] bs=str.getBytes();
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(
            bs,
            bs.length,
            InetAddress.getByName("127.0.0.1"),
            9000);
        //3)發送數據
        ds.send(dp);
        //4)關閉資源
        ds.close();
    }
}

UDP接收端

/*
注意事項：
    1，發送端DatagramPacket的端口號和接收端DatagramSocket綁定的端口號必須一樣
    2，端口號不能重複綁定。
*/
public class Reveiver{
    public static void main(String[] args){
        //1)創建能接收數據的對象DatagramScoket，綁定端口：9000
        DategramScoket  ds=new DategramSocket(9000);
        //2)接收數據
        //準備用於接收數據的數據包對象
        byte[] bs=new byte[1024];
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bs,bs.length);
        ds.receive(dp);
        //3)解析數據
        InetAddress address=dp.getInetAddress();// 獲取ip地址對象
        byte[] data=dp.getData();// 獲取數據包中的數據
        int length=dp.getLength();  //獲取有效的字節長度
        int port=dp.getPort();        //獲取端口號
        //4)關閉資源
        ds.close();
    }
}

把上面代碼寫好之後，必須先運行接收端，再運行發送端。接收端執行到receive方法時會進去阻塞狀態，等待發送端使用send方法發送數據，一旦數據發送了，接收端就會從阻塞的地方繼續執行。

TCP通信

TCP通信需要有客戶端和服務端，只有在客戶端開啓的情況下，客戶端才能連接服務端。 客戶端用Socket表示，服務端用ServerSocket表示。它們之間進行數據交互是通過流來交互的。客戶端和服務端進行數據交互都是通過IO流實現的。

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-Hx3brWKN-1591172328921)(assets/1585124213442.png)]

TCP客戶端

public class Client{
    public static void main(String[] args){
        //1) 創建連接(客戶端 去連接 服務器)
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8000);

        //2) 獲取輸出流對象
        OutputStream out=socket.getOutputStream();

        //3) 往服務器寫數據
        out.write("HelloWorld".getBytes());

        //4) 讀取服務端發過來的數據
        InputStream in=socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        in.read(bytes);

        //5) 關閉資源
        socket.close();
    }
}

TCP服務端

public class Server{
    public static void main(String[] args){
        //1) 創建服務端ServerSocket
        ServerSocket server=new ServerSocket(8000);
        //2) 監聽獲取客戶端Socket
        Socket socket=server.accept();
        //3) 獲取輸入流，讀取客戶端數據
        InputStream in=socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        in.read(bytes);
        //4) 獲取輸出流對象，往客戶端寫數據
        OutputStream out=socket.getOutputStream();
        out.write("寫數據給客戶端".getBytes());
        //4) 關閉資源
        socket.close();
    }
}

TCP通信必須先開啓服務端，服務端代碼執行到accpet方法時就會進入阻塞狀態，等待客戶端過來鏈接，當客戶端和服務端鏈接了鏈接，就繼續往下執行讀取客戶端發過來的數據。