UDP与TCP
网络通信协议：
网络通信协议有很多种，目前应用最广泛的是TCP/IP协议(Transmission Control Protocal/Internet Protoal传输控制协议/英特网互联协议)，它是一个包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议和其它一些协议的协议组。
TCP/IP协议组的层次结构：（7层）
链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。
IP地址和端口号：
要想使网络中的计算机能够进行通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机。
在TCP/IP协议中，这个标识号就是IP地址，它可以唯一标识一台计算机，目前，IP地址广泛使用的版本是IPv4，它是由4个字节大小的二进制数来表示，如：00001010000000000000000000000001。由于二进制形式表示的IP地址非常不便记忆和处理，因此通常会将IP地址写成十进制的形式，每个字节用一个十进制数字(0-255)表示，数字间用符号“.”分开，如 “192.168.1.100”。
IPv6使用16个字节表示IP地址，它所拥有的地址容量约是IPv4的8×1028倍，达到2128个（算上全零的），这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。
通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号。在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。端口号是用两个字节（16位的二进制数）表示的，它的取值范围是0~65535，其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号，从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用。
InetAddress类：
前两个方法用于获得该类的实例对象，第一个方法用于获得表示指定主机的InetAddress对象，第二个方法用于获得表示本地的InetAddress对象。通过InetAddress对象便可获取指定主机名，IP地址。
public class Demo01 { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { //获取当前主机所在的inet对象 InetAddress inet=InetAddress.getLocalHost(); System.out.println(inet); //获取指定主机名的inet对象 InetAddress inet2=InetAddress.getByName("DESKTOP-DH8O65E"); //System.out.println(inet2); //获取ip地址 String ip=inet2.getHostAddress(); System.out.println("ip:"+ip); String host=inet2.getHostName(); System.out.println("host:"+host); } }
UDP协议：
UDP是User Datagram Protocol的简称，称为用户数据报协议。
UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。
但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。UDP的交换过程如下图所示。
UDP传输数据被限制在64K以内。
UDP通信：
DatagramPacket类：
此类的实例对象就相当于一个集装箱，用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。
接收端的构造方法只需要接收一个字节数组来存放接收到的数据，而发送端的构造方法不但要接收存放了发送数据的字节数组，还需要指定发送端IP地址和端口号。
使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，指定了封装数据的字节数组和数据的大小，没有指定IP地址和端口号。很明显，这样的对象只能用于接收端，不能用于发送端。因为发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号)，而接收端不需要明确知道数据的来源，只需要接收到数据即可。
使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小，还指定了数据包的目标IP地址（addr）和端口号（port）。该对象通常用于发送端，因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号，就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。
DatagramSocket类：
DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包。
该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象，在创建DatagramSocket对象时，并没有指定端口号，此时，系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。
该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象，又可以创建发送端的DatagramSocket对象，在创建接收端的DatagramSocket对象时，必须要指定一个端口号，这样就可以监听指定的端口。
代码体现：
//接收端 public class UDPReceive { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建快递公司对象，明确端口号 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(8888); //创建空的字节数组，接收数据 byte bytes[]=new byte[1024]; //创建空的数据包对象，接受数据 DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes, bytes.length); //接收数据包 ds.receive(dp); //拆包 //获取发送端ip地址 String ip=dp.getAddress().getHostAddress(); //获取发送端的端口号 int port=dp.getPort(); //获取数据长度 int len=dp.getLength(); System.out.println("ip地址为:"+ip+"端口号为:"+port+"发送的内容为:"+new String(bytes,0,len)); //释放资源 ds.close(); } }
//发送端 public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建数据包对象，封装要发送的数据，明确接收端的ip和端口号 //本机ip:127.0.0.1 byte bytes[]="你好吗".getBytes(); InetAddress inet=InetAddress.getByName("127.0.0.1"); DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,inet,8888); //创建快递公司对象 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(); //发送数据 ds.send(dp); //释放资源 ds.close(); } }
UDP循环：
//接收端 public class UDPReceive { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建快递公司对象，明确端口号 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(8888); //创建空的字节数组，接收数据 byte bytes[]=new byte[1024]; //创建空的数据包对象，接受数据 while(true){ DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes, bytes.length); //接收数据包 ds.receive(dp); //拆包 //获取发送端ip地址 String ip=dp.getAddress().getHostAddress(); //获取发送端的端口号 int port=dp.getPort(); //获取数据长度 int len=dp.getLength(); System.out.println("ip地址为:"+ip+"端口号为:"+port+"发送的内容为:"+new String(bytes,0,len)); } //释放资源 //ds.close(); } }
//发送端 public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建数据包对象，封装要发送的数据，明确接收端的ip和端口号 //本机ip:127.0.0.1 Scanner sc=new Scanner(System.in); InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.117"); //创建快递公司对象 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(); while(true){ byte bytes[]=sc.next().getBytes(); DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,inet,8888); //发送数据包 ds.send(dp); } //释放资源 //ds.close(); } } //ipconfig 可以在控制命令符查看ip地址
TCP协议:
TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认，第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求，第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。
由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性，所以是一个被广泛采用的协议，例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开，因此，下载文件时必须采用TCP协议。
而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。
ServerSocket类：
服务器端
使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上（参数port就是端口号）。
ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号，在创建ServerSocket对象后，需要继续调用该对象的accept()方法，接收来自客户端的请求。当执行了accept()方法之后，服务器端程序会发生阻塞，直到客户端发出连接请求，accept()方法才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信，程序才能继续向下执行。
Socket类：
客户端
使用该构造方法在创建Socket对象时，会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序，其中参数host接收的是一个字符串类型的IP地址。
参数address用于接收一个InetAddress类型的对象，该对象用于封装一个IP地址。
最常用的是第一个构造方法。
常用方法：
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方法声明 |
功能描述 |
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int getPort() |
该方法返回一个int类型对象，该对象是Socket对象与服务器端连接的端口号 |
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InetAddress getLocalAddress() |
该方法用于获取Socket对象绑定的本地IP地址，并将IP地址封装成InetAddress类型的对象返回 |
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void close() |
该方法用于关闭Socket连接，结束本次通信。在关闭socket之前，应将与socket相关的所有的输入/输出流全部关闭，这是因为一个良好的程序应该在执行完毕时释放所有的资源 |
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InputStream getInputStream() |
该方法返回一个InputStream类型的输入流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于读取客户端发送的数据，反之，用于读取服务器端发送的数据 |
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OutputStream getOutputStream() |
该方法返回一个OutputStream类型的输出流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于向客户端发送数据，反之，用于向服务器端发送数据 |
getInputStream()和getOutStream()方法分别用于获取输入流和输出流。当客户端和服务端建立连接后，数据是以IO流的形式进行交互的，从而实现通信。
代码体现：
//客户端 public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建客户端对象，明确要连接的ip地址和端口号 InetAddress inet=InetAddress.getByName("127.0.0.1"); Socket socket=new Socket(inet,9999); //获取向服务器端发送数据的字节输出流 OutputStream out=socket.getOutputStream(); //写出字节 out.write("你好".getBytes()); //接受服务器的回复 //获取数据源是服务器的字节输入流 InputStream in=socket.getInputStream(); byte bytes[]=new byte[1024]; int len=in.read(bytes); //获取ip String ip=socket.getInetAddress().getHostAddress(); //获取端口号 int port=socket.getPort(); System.out.println("ip地址为："+ip+",端口号为："+port+",发送的内容为："+new String(bytes,0,len)); //释放资源 socket.close(); } }
public class TCPService { //服务器端 public static void main(String[] args) throws IOException { //创建服务器端对象，明确端口号 ServerSocket server=new ServerSocket(9999); //调用accept()方法，与客户端进行连接，并获取与服务器连接的客户端对象 Socket socket=server.accept(); //获取数据源是客户端的字节输出流，明确数据 InputStream in=socket.getInputStream(); byte[] bytes=new byte[1024]; int len=in.read(bytes); //获取客户端端的ip String ip=socket.getInetAddress().getHostAddress(); //获取端口号 int port=socket.getPort(); System.out.println("ip地址为:"+ip+",端口号为:"+port+",发送的内容为:"+new String(bytes,0,len)); //回复客户端 //获取目的是客户端的字节输出流 OutputStream out=socket.getOutputStream(); out.write("收到".getBytes()); //释放资源 server.close(); } }
运用TCP上传文件：
代码体现：
public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException { //创建客户端对象，明确要连接的服务器ip地址和端口号 Socket socket=new Socket("192.168.1.171",9999); //创建文件字节输入流对象,明确数据源 FileInputStream fis=new FileInputStream("D:\\io0803\\a.jpg"); //从Socket对象中获取字节输入流，明确目的地 OutputStream out=socket.getOutputStream(); byte bytes[]=new byte[1024]; int len=0; //开始复制 while((len=fis.read(bytes))!=-1){ out.write(bytes,0,len); } //来告诉服务器段结束了，别读了 socket.shutdownOutput(); //接收服务器的回复 //获取字节输入流，明确数据源 InputStream in=socket.getInputStream(); len=in.read(bytes); System.out.println("服务器端发送的内容为："+new String(bytes,0,len)); //释放资源 socket.close(); fis.close(); } }
public class TCPReceive { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建服务器段对象，明确端口号 ServerSocket server=new ServerSocket(9999); //调用accept方法，与客户端建立连接，并获取与我链接的客户端对象 Socket socket=server.accept(); //明确数据源，获取从socket获取字节输入流，明确数据源 InputStream in=socket.getInputStream(); //创建目的地文件夹 File file=new File("D:\\upload"); //如果该文件夹不存在 if(!file.exists()){ //那么就创建该文件夹 file.mkdirs(); } //拼接目的地路径 String name="oracle"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(10000)+".jpg"; String filename=file+File.separator+name; //创建文件字节输出流，明确目的地 FileOutputStream fos=new FileOutputStream(filename); byte bytes[]=new byte[1024]; int len=0; //开始复制 while((len=in.read(bytes))!=-1){ fos.write(bytes,0,len); } //服务器回复客户端 //获取字节输出流，明确目的地 OutputStream out=socket.getOutputStream(); //写出字节 out.write("收到".getBytes()); //释放资源 server.close(); fos.close(); } }
TCP上传文件：
服务器可以同时接收多个文件:
代码：
public class Upload implements Runnable{ private Socket socket; public Upload(Socket socket){ this.socket=socket; } public void run() { //明确数据源，获取从socket获取字节输入流，明确数据源 FileOutputStream fos=null; try { InputStream in = socket.getInputStream(); //创建目的地文件夹 File file=new File("D:\\upload"); //如果该文件夹不存在 if(!file.exists()){ //那么就创建该文件夹 file.mkdirs(); } //拼接目的地路径 String name="oracle"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(10000)+".jpg"; String filename=file+File.separator+name; //创建文件字节输出流，明确目的地 fos=new FileOutputStream(filename); byte bytes[]=new byte[1024]; int len=0; //开始复制 while((len=in.read(bytes))!=-1){ fos.write(bytes,0,len); } //服务器回复客户端 //获取字节输出流，明确目的地 OutputStream out=socket.getOutputStream(); //写出字节 out.write("收到".getBytes()); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ //释放资源 if(fos!=null){ try { fos.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } }
public class Demo01 { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建服务器段对象，明确端口号 ServerSocket server=new ServerSocket(9999); //调用accept方法，与客户端建立连接，并获取与我链接的客户端对象 while(true){ Socket socket=server.accept(); //创建线程任务对象 Upload upload=new Upload(socket); //创建线程对象 Thread t=new Thread(upload); //开启线程 t.start(); } } }
