【JavaEE】UDP、TCP的API介绍
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UDP数据报套接字编程
DatagramSocket API
socket是操作系统中的一种概念，本质上是一种特殊的文件，socket属于是把“网卡”这个设备给抽象成文件，往socket文件中写数据，就相当于通过网卡发送数据，往socket文件读数据，就相当于通过网卡接收数据，在java中使用DatagramSocket来表示系统内部的socket文件。
DatagramSocket是UDP Socket，用于发送和接收UDP数据报
DatagramSocket构造方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| DatagramSocket() | 创建一个UDP数据报套接字的Socket，绑定到本机任意一个随机端口（一般用于客户端） |
| DatagramSocket(int port) | 创建一个UDP数据报套接字的Socket，绑定到本机指定的端口（一般用于服务器） |
DatagramSocket方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| void send(DatagramPacket p) | 从此套接字接收数据报（如果没有接收到数据报，该方法会阻塞等待） |
| void receive(DatagramPacket p) | 从此套接字发送数据报（不会阻塞等待，直接发送） |
| void close() | 关闭此数据报套接字 |
DatagramPacket API
DatagramPacket表示一个udp数据报
DatagramPacket构造方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| DatagramPacket（byte[] buf,int length） | 构建一个DatagramPacket以用来接收数据报，接收的数组保存在字节数组（第一个参数buf）中，第二个参数 结束指定长度 |
| DatagramPacket（byte[] buf,int offset,int length,SocketAddress address） | 构建一个DatagramPacket以用来发送数据报，发送的数据为字节数组（第一个参数buf），从0到指定长度（第二个参数length），address指定目的主机的ip和端口号 |
DatagramPacket方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| InetAddress getAddress() | 从接收的数据报中，获取发送端主机ip地址；或从发送的数据中，获取接收端主机ip地址 |
| int getPort() | 从接收的数据报中，获取发送端主机的端口号，或从发送的数据报中，获取接收端主机端口号 |
| byte[] getData() | 获取数据报中的数据 |
服务器和客户端都需要创建Socket对象，但是服务器的socket一般要显示手动指定一个端口号，而客户端的socket一般不能显式指定（不显式指定，此时系统会自动分配一个随机的端口），指定的话可能会与其他客户端冲突，系统自动分配可以避免冲突。
回显C/S示例
服务端代码
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
public class UdpEchoServer {
private DatagramSocket socket=null;
//指定服务器socket要绑定的端口
private static final int PORT=9090;
public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
socket=new DatagramSocket(PORT);
}
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务器启动！");
while(true)
{
DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
socket.receive(requestPacket);
//当完成receive之后，数据都是以二进制的形式存储在DatagramPacket中
//因此我们需要先将这个二进制数据转成字符
String request=new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());
String response=process(request);
DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());
socket.send(responsePacket);
System.out.printf("[%s:%d] req=%s, resp=%s\n",requestPacket.getAddress().toString(),responsePacket.getPort(),request,response);
}
}
public String process(String request)
{
return request;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoServer udpEchoServer=new UdpEchoServer(9090);
udpEchoServer.start();
}
}
客户端代码
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.util.Scanner;
public class UdpEchoClient {
private DatagramSocket socket=null;
private String serverIP="";
private int serverPort=0;
public UdpEchoClient(String ip,int port) throws SocketException {
socket=new DatagramSocket();
serverIP=ip;
serverPort=port;
}
public void start() throws IOException {
System.out.println("客户端启动！");
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
while(true)
{
System.out.println("-> ");
String request=scanner.next();
DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIP),serverPort);
socket.send(requestPacket);
DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
socket.receive(responsePacket);
String response=new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
System.out.printf("%s\n",response);
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoClient udpEchoClient=new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
udpEchoClient.start();
}
}
效果如下：
TIPS
1、new byte[4096]，这个对象用来承载从网卡这边读到的数据，收到数据的时候，需要搞一个内存空间来保存这个数据，DatagramPacket内部不能自行分配内存空间，因此就需要我们手动把空间创建好，交给DatagramPacket进行处理。
2、服务器一旦启动，就会立即执行到这里的receive方法，此时，如果客户端的请求可能还没来呢，这种情况也没关系，receive就会直接阻塞，就会一直阻塞到客户端把请求发过来为止。
3、完成receive之后，数据都是以二进制的形式存储到DatagramPacket中，要想把这里的数据给显示出来，还需要把这个二进制数据给转成字符串
String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());
- 将0,requestPacket.getLength()区间内的字节，构造成一个String
4、response.getBytes().length()不能写成 response.length()，这涉及到字符集的问题，如果这个字符串的内容都是英文字符，此时字节和字符个数是一样的，但是如果包含中文，就不一样了 ，在网络传输时，都是以字节为单位
TCP
因为tcp是面向字节流的，传输的基本单位是byte，因此不需要像udp一样需要有一个数据报类表示传输的基本单位。
ServerSocket API
ServerSocket构造方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| ServerSocket(int port) | 创建一个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端口 |
ServerSocket方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Socket accept() | 开始监听指定端口，有客户端连接后，返回一个服务端Socket对象，并基于该Socket建立与客户端的连接，否则阻塞等待 |
| void close() | 关闭此套接字 |
Socket API
Socket构造方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Socket(String host，int port) | 创建一个客户端流套接字Socket，并与对应ip的主机上，对应端口的进程建立连接 |
Socket方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| getPort() | 获取对端的端口 |
| getInetAddress() | 获取对端的ip |
| getLocalAddress() | 获取本地的ip |
| getLocalPort() | 获取本地的端口 |
| InputStream getInputStream() | 返回此套接字的输入流（进行read操作，就是接收） |
| OutputStream getOutputStream() | 返回此套接字的输出流（进行write操作，就是发送） |
前面udp中DatagramSocket和ServerSocket没写close，是因为程序中，只有这么一个对象，生命周期是贯穿整个程序的，而在服务端accept，与客户端连接，在服务端每次有新的客户端来建立连接，都会创建一个新的clientSocket，每个socket对象会占据文件描述符表的位置，因此我们要记得释放。
回显C/S示例
服务端代码：
这里服务端处理连接时创建新线程处理一个客户端连接，因为tcp连接服务端和客户端交互时，需要保持连接，如果不新建线程进行处理，客户端不能多个同时与服务端进行交互，需要排队等待。
为了减少线程创建销毁的开销，这里引入线程池的使用。
package Tcp;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
public class TcpServer {
private ServerSocket serverSocket=null;
public TcpServer(int port) throws IOException {
serverSocket=new ServerSocket(port);
}
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务端上线了！");
ExecutorService service= Executors.newCachedThreadPool();
while(true)
{
Socket clientSocket=serverSocket.accept();
service.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
proccessConnection(clientSocket);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
}
}
public void proccessConnection(Socket clientSocket) throws IOException {
//进入方法，先打印一个日志，表示当前有客户但上线了
System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线！\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort() );
//接下来进行信息交互
try(InputStream inputStream=clientSocket.getInputStream())
{
OutputStream outputStream=clientSocket.getOutputStream();
Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
while(true) {
if (!scanner.hasNext())
{
System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线了\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());
break;
}
//1、请求并解析
String request=scanner.next();
//2、根据请求，计算响应
String response=proccess(request);
PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);
printWriter.println(response);
//此处要记得刷新缓冲区，如果没有刷新操作，数据可能还在内存中，没有被写入网卡
printWriter.flush();
System.out.printf("[%s:%d] req=%s, resp=%s\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort(),request, response);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
finally {
clientSocket.close();
}
}
public String proccess(String request)
{
return request;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
TcpServer tcpServer=new TcpServer(9090);
tcpServer.start();
}
}
客户端代码：
package Tcp;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class TcpClient {
private Socket clientSocket=null;
public TcpClient(String serverIP,int port) throws IOException {
clientSocket=new Socket(serverIP,port);
}
public void start()
{
Scanner scaner=new Scanner(System.in);
try(InputStream inputStream=clientSocket.getInputStream())
{
OutputStream outputStream=clientSocket.getOutputStream();
PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);
Scanner scannerNetwork=new Scanner(inputStream);
while(true)
{
//从控制台获取用户输入的内容
System.out.println("-> ");
String request=scaner.next();
//把字符串作为请求，发送给服务器
printWriter.println(request);
printWriter.flush();
//读取服务器返回的响应
String response=scannerNetwork.next();
System.out.println(response);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
TcpClient tcpClient=new TcpClient("127.0.0.1",9090);
tcpClient.start();
}
}
原文地址：https://blog.csdn.net/lzb_kkk/article/details/143500411
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