[网络协议] socket编程

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[网络协议]socket编程

网络编程三要素：IP、端口号、协议

每个程序在设备上的唯一标识
每个网络程序都需要绑定一个端口号，传输数据的时候除了确定发到哪台机器上，还要明确发到哪个程序。
端口号范围从0-65535
编写网络应用就需要绑定一个端口号，尽量使用1024以上的，1024以下的基本上都被系统程序占用了。
常用端口

????????????????mysql: 3306、oracle: 1521、web: 80、tomcat: 8080、QQ: 4000、feiQ: 2425

协议：
- UDP 面向无连接，数据不安全，速度快。不区分客户端与服务端。
- TCP 面向连接（三次握手），数据安全，速度略低。分为客户端和服务端

Socket通信原理

A:Socket套接字概述：
- 网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。
- 通信的两端都有Socket。
- 网络通信其实就是Socket间的通信。
- 数据在两个Socket间通过IO流传输。
- Socket在应用程序中创建，通过一种绑定机制与驱动程序建立关系，告诉自己所对应的IP和port（Socket类似于码头，IO流类似于船只，数据就是货物）。

UDP传输

1.发送Send
- 创建DatagramSocket, 随机端口号（可以不指定端口号，就是随机端口号）
- 创建DatagramPacket, 指定数据, 长度, 地址, 端口
- 使用DatagramSocket发送DatagramPacket
- 关闭DatagramSocket
2.接收Receive
- 创建DatagramSocket, 指定端口号
- 创建DatagramPacket, 指定数组, 长度
- 使用DatagramSocket接收DatagramPacket
- 关闭DatagramSocket
- 从DatagramPacket中获取数据
3.接收方获取ip和端口号
- String ip = packet.getAddress().getHostAddress();
- int port = packet.getPort();

UDP传输优化

发送端Send

package com.heima.socket;

public class Demo1_Send {
	/**
	 * * 1.发送Send
	 * 创建DatagramSocket, 随机端口号
	 * 创建DatagramPacket, 指定数据, 长度, 地址, 端口
	 * 使用DatagramSocket发送DatagramPacket
	 * 关闭DatagramSocket
	 * @throws SocketException 
	 * @throws UnknownHostException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String str = "what are you 弄啥呢?";
        //创建Socket相当于创建码头
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();	
        //创建Packet相当于集装箱			
		DatagramPacket packet = 									
				new DatagramPacket(str.getBytes(), str.getBytes().length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 6666);
        //发货,将数据发出去
		socket.send(packet);	
        //关闭码头									
		socket.close();												
	}
}

package com.heima.socket;

public class Demo2_Send {
	/**
	 * * 1.发送Send
	 * 创建DatagramSocket, 随机端口号
	 * 创建DatagramPacket, 指定数据, 长度, 地址, 端口
	 * 使用DatagramSocket发送DatagramPacket
	 * 关闭DatagramSocket
	 * @throws SocketException 
	 * @throws UnknownHostException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建键盘录入对象
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //创建Socket相当于创建码头						
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();				
		
		while(true) {
            //获取键盘录入的字符串
			String line = sc.nextLine();							
			if("quit".equals(line)) {
				break;
			}
            //创建Packet相当于集装箱
			DatagramPacket packet = 								
					new DatagramPacket(line.getBytes(), line.getBytes().length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 6666);
            //发货,将数据发出去
			socket.send(packet);									
		}
        //关闭码头
		socket.close();												
	}

}

接收端Receive

package com.heima.socket;

public class Demo1_Receive {

	/**
	 ** 2.接收Receive
	 * 创建DatagramSocket, 指定端口号
	 * 创建DatagramPacket, 指定数组, 长度
	 * 使用DatagramSocket接收DatagramPacket
	 * 关闭DatagramSocket
	 * 从DatagramPacket中获取数据
	 * @throws Exception 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);		//创建Socket相当于创建码头
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);//创建Packet相当于创建集装箱
		socket.receive(packet);									//接货,接收数据
		
		byte[] arr = packet.getData();							//获取数据
		int len = packet.getLength();							//获取有效的字节个数
		System.out.println(new String(arr,0,len));
		socket.close();
	}
}

package com.heima.socket;

public class Demo2_Receive {
	/**
	 ** 2.接收Receive
	 * 创建DatagramSocket, 指定端口号
	 * 创建DatagramPacket, 指定数组, 长度
	 * 使用DatagramSocket接收DatagramPacket
	 * 关闭DatagramSocket
	 * 从DatagramPacket中获取数据
	 * @throws Exception 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);		//创建Socket相当于创建码头
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);//创建Packet相当于创建集装箱
		
		while(true) {
			socket.receive(packet);									//接货,接收数据
			
			byte[] arr = packet.getData();							//获取数据
			int len = packet.getLength();							//获取有效的字节个数
			String ip = packet.getAddress().getHostAddress();		//获取ip地址
			int port = packet.getPort();							//获取端口号
			System.out.println(ip + ":" + port + ":" + new String(arr,0,len));
		}
	}
}

UDP传输多线程

A发送和接收在一个窗口完成

package com.heima.socket;

public class Demo3_MoreThread {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		new Receive().start();
		
		new Send().start();
	}

}

class Receive extends Thread {
	public void run() {
		try {
			DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);		//创建Socket相当于创建码头
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);//创建Packet相当于创建集装箱
			
			while(true) {
				socket.receive(packet);									//接货,接收数据
				
				byte[] arr = packet.getData();							//获取数据
				int len = packet.getLength();							//获取有效的字节个数
				String ip = packet.getAddress().getHostAddress();		//获取ip地址
				int port = packet.getPort();							//获取端口号
				System.out.println(ip + ":" + port + ":" + new String(arr,0,len));
			}
		} catch (IOException e) {
			
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

class Send extends Thread {
	public void run() {
		try {
			Scanner sc = new Scanner(System.in);						//创建键盘录入对象
			DatagramSocket socket = new DatagramSocket();				//创建Socket相当于创建码头
			
			while(true) {
				String line = sc.nextLine();							//获取键盘录入的字符串
				if("quit".equals(line)) {
					break;
				}
				DatagramPacket packet = 								//创建Packet相当于集装箱
						new DatagramPacket(line.getBytes(), line.getBytes().length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 6666);
				socket.send(packet);									//发货,将数据发出去
			}
			socket.close();
		}  catch (IOException e) {
			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

TCP协议

1.客户端
- 创建Socket连接服务端(指定ip地址,端口号)通过ip地址找对应的服务器
- 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和服务端相连的IO流
- 输入流可以读取服务端输出流写出的数据
- 输出流可以写出数据到服务端的输入流
2.服务端
- 创建ServerSocket(需要指定端口号)
- 调用ServerSocket的accept()方法接收一个客户端请求，得到一个Socket
- 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和客户端相连的IO流
- 输入流可以读取客户端输出流写出的数据
- 输出流可以写出数据到客户端的输入流

TCP协议代码优化

客户端服务端1

package com.heima.tcp;

public class Demo1_Client {

	/**
	 * * 1.客户端
		* 创建Socket连接服务端(指定ip地址,端口号)通过ip地址找对应的服务器
		* 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和服务端相连的IO流
		* 输入流可以读取服务端输出流写出的数据
		* 输出流可以写出数据到服务端的输入流
	 * @throws IOException 
	 * @throws UnknownHostException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345);
		
		InputStream is = socket.getInputStream();			//获取客户端输入流
		OutputStream os = socket.getOutputStream();			//获取客户端的输出流
		
		byte[] arr = new byte[1024];
		int len = is.read(arr);								//读取服务器发过来的数据
		System.out.println(new String(arr,0,len));       	//将数据转换成字符串并打印
		
		os.write("学习挖掘机哪家强?".getBytes());					//客户端向服务器写数据
		
		socket.close();
	}

}

package com.heima.tcp;

public class Demo1_Server {

	/**
	 * * 2.服务端
	* 创建ServerSocket(需要指定端口号)
	* 调用ServerSocket的accept()方法接收一个客户端请求，得到一个Socket
	* 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和客户端相连的IO流
	* 输入流可以读取客户端输出流写出的数据
	* 输出流可以写出数据到客户端的输入流
	 * @throws IOException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		ServerSocket server = new ServerSocket(12345);
		
		Socket socket = server.accept();						//接受客户端的请求
		InputStream is = socket.getInputStream();			//获取客户端输入流
		OutputStream os = socket.getOutputStream();			//获取客户端的输出流
		
		os.write("百度一下你就知道".getBytes());					//服务器向客户端写出数据
		
		byte[] arr = new byte[1024];
		int len = is.read(arr);								//读取客户端发过来的数据
		System.out.println(new String(arr,0,len));       	//将数据转换成字符串并打印
		
		socket.close();
	}
}

客户端服务端2

package com.heima.tcp;

public class Demo2_Client {

	/**
	 * * 1.客户端
		* 创建Socket连接服务端(指定ip地址,端口号)通过ip地址找对应的服务器
		* 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和服务端相连的IO流
		* 输入流可以读取服务端输出流写出的数据
		* 输出流可以写出数据到服务端的输入流
	 * @throws IOException 
	 * @throws UnknownHostException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345);
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));		//将字节流包装成了字符流
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());					//PrintStream中有写出换行的方法
		
		System.out.println(br.readLine());
		ps.println("我想报名黑马程序员");
		System.out.println(br.readLine());
		ps.println("大哭!!!能不能给次机会");
		
		socket.close();
	}
}

package com.heima.tcp;

public class Demo2_Server {

	/**
	 * * 2.服务端
	* 创建ServerSocket(需要指定端口号)
	* 调用ServerSocket的accept()方法接收一个客户端请求，得到一个Socket
	* 调用Socket的getInputStream()和getOutputStream()方法获取和客户端相连的IO流
	* 输入流可以读取客户端输出流写出的数据
	* 输出流可以写出数据到客户端的输入流
	 * @throws IOException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//demo1();
		ServerSocket server = new ServerSocket(12345);
		
		while(true) {
			final Socket socket = server.accept();						//接受客户端的请求
			new Thread() {
				public void run() {
					try {
						BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));		//将字节流包装成了字符流
						PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());					//PrintStream中有写出换行的方法
						
						ps.println("欢迎咨询黑马程序员");
						System.out.println(br.readLine());
						ps.println("不好意思,爆满了");
						System.out.println(br.readLine());
						socket.close();
					} catch (IOException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}.start();
		}
	}

	public static void demo1() throws IOException {
		ServerSocket server = new ServerSocket(12345);
		
		Socket socket = server.accept();						//接受客户端的请求
		
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));		//将字节流包装成了字符流
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());					//PrintStream中有写出换行的方法
		
		ps.println("欢迎咨询黑马程序员");
		System.out.println(br.readLine());
		ps.println("不好意思,爆满了");
		System.out.println(br.readLine());
		socket.close();
	}
}