Java Tcp协议socket编程学习

先来说说网络编程，网上找到的比较详细的分析：

 

一，网络编程中两个主要的问题

 

一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。

 

在TCP/IP协议中IP层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。

 

而TCP层则提供面向应用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。

 

目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提 出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也 能及时得到服务。

 

二，两类传输协议：TCP；UDP

 

TCP是Tranfer Control Protocol的 简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送 或接收操作。

 

UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

 

比较：

 

UDP：1，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。

 

            2，UDP传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。

 

           3，UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

 

TCP：1，面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中需要连接

 

                时间。

 

            2，TCP传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大的  

 

                    数据。

 

             3，TCP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

 

应用：

 

1，TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。

 

2，UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。

 

 

以下是一对一的基于TCP/IP协议的通信编程实现，后续会继续学习一个服务器监听多个客户端的实现。

我学习到的主要步骤

第一步：以特定端口（如4800）新建socket对象，类似客户端和服务器端之间的约定的暗号.(127.0.0.1是本机的IP地址)

注意，在选择端口时，必须小心。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的端口，才 能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留，例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23, 所以我们在选择端口号时，最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。

第二步：以系统输入设备构造BufferedReader对象，该对象用于接收系统键盘输入的字符
第三步：以socket对象得到的输出流来构造PrintWriter，用于把系统标准输入读入的字符串输出到Server端
第四步：以socket对象得到输入流来构造相应的BufferedReader对象，该对象用于接收server端发送过来的信息

服务器端的步骤类似于客户端。java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket，分别用来表示双向连接的客户端和服务端。在创建socket时如果发生错误，将产生IOException，在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket或ServerSocket是必须捕获或抛出例外。

以下是客户端的代码实现：

package com.fan.socket;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class SocketClient {
public static void main(String[] args) throws IOException{

try{
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4800);
System.out.println("client start ...");
//向本机的4800端口发出客户请求
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
PrintWriter write=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
String readline;
readline=br.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
while(!readline.equals("end")){
//若从标准输入读入的字符串为 "end"则停止循环
write.println(readline);
//将从系统标准输入读入的字符串输出到Server端
write.flush();
//刷新输出流，使Server马上收到该字符串
System.out.println("Client:"+readline);
//在系统标准输出上打印读入的字符串
System.out.println("Server:"+in.readLine());
//从Server读入一字符串，并打印到标准输出上
readline=br.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
} //继续循环
write.close(); //关闭Socket输出流
in.close(); //关闭Socket输入流 
socket.close(); //关闭Socket 
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);//出错，打印出错信息
}
}

}

 

 

服务端代码实现：

 

package com.fan.socket;

 

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

 

public class SocketService {
public static void main(String[] args) throws IOException{
SocketService socketService = new SocketService();
socketService.oneServer();
}

public void oneServer(){
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(4800);
System.out.println("server start is ok...");
//创建一个ServerSocket在端口4800监听客户请求
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);
//出错，打印出错信息
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
//使用accept()阻塞等待客户请求，有客户
//请求到来则产生一个Socket对象，并继续执行
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
//出错，打印出错信息
}
String line;
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
PrintWriter writer=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
System.out.println("Client:"+in.readLine());
//在标准输出上打印从客户端读入的字符串
line=br.readLine();
//从标准输入读入一字符串
while(!line.equals("end")){
//如果该字符串为 "end"，则停止循环
writer.println(line);
//向客户端输出该字符串
writer.flush();
//刷新输出流，使Client马上收到该字符串
System.out.println("Server:"+line);
//在系统标准输出上打印读入的字符串
System.out.println("Client:"+in.readLine());
//从Client读入一字符串，并打印到标准输出上
line=br.readLine();
//从系统标准输入读入一字符串
} //继续循环
writer.close(); //关闭Socket输出流
in.close(); //关闭Socket输入流
socket.close(); //关闭Socket
server.close(); //关闭ServerSocket
}catch(Exception e) {//出错，打印出错信息
System.out.println("Error."+e);
}
}
}