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。它的工作流程一般是
先初始化UDP数据报文,即DatagramPacket对象,再通过调用DatagramSocket类型对象的send方法,发送该UDP报文。
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。
三,基于Socket的java网络编程
1,什么是Socket
网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换,这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面,一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。
但是,Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种,因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下,Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。
2,Socket通讯的过程
Server端Listen(监听)某个端口是否有连接请求,Client端向Server 端发出Connect(连接)请求,Server端向Client端发回Accept(接受)消息。一个连接就建立起来了。Server端和Client 端都可以通过Send,Write等方法与对方通信。
整个通信过程如下图
对于一个功能齐全的Socket,都要包含以下基本结构,其工作过程包含以下四个基本的步骤:
(1) 创建Socket;
(2) 打开连接到Socket的输入/出流;
(3) 按照一定的协议对Socket进行读/写操作;
(4) 关闭Socket.
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。这是两个封装得非常好的类,使用很方便。其构造方法如下:
Socket(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(SocketImpl impl)
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
ServerSocket(int port);
ServerSocket(int port, int backlog);
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
其中address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端 口号,stream指明socket是流socket还是数据报socket,localPort表示本地主机的端口号,localAddr和 bindAddr是本地机器的地址(ServerSocket的主机地址)
Socket方法
getInetAddress(); 远程服务端的IP地址
getPort(); 远程服务端的端口
getLocalAddress() 本地客户端的IP地址
getLocalPort() 本地客户端的端口
getInputStream(); 获得输入流
getOutStream(); 获得输出流
值得注意的是,在这些方法里面,最重要的就是getInputStream()和getOutputStream()了。
Socket状态
isClosed(); //连接是否已关闭,若关闭,返回true;否则返回false
isConnect(); //如果曾经连接过,返回true;否则返回false
isBound(); //如果Socket已经与本地一个端口绑定,返回true;否则返回false
如果要确认Socket的状态是否处于连接中,下面语句是很好的判断方式。
boolean isConnection=socket.isConnected() && !socket.isClosed(); //判断当前是否处于连接
(四)简单的示例(单线程)
客户端代码如下
package com.mytest.socket; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.io.PrintWriter; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; public class SocketClient { private int remotePort; private String remoteIp; private Socket socket; public SocketClient(String remoteIp,int remotePort) throws IOException { this.remoteIp=remoteIp; this.remotePort=remotePort; socket=new Socket(remoteIp,remotePort); System.out.println("连接 : "+remoteIp+" : "+remotePort); } public void close() throws IOException { socket.close(); System.out.println(" ----关闭连接 ----"); } public void writeString(String str) throws IOException { OutputStream out=socket.getOutputStream(); out.write(str.getBytes("UTF-8")); out.flush(); out.close(); System.out.println("传送数据: "+str); } /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub try { SocketClient client=new SocketClient("127.0.0.1",1099); client.writeString("哈哈哈"); client.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
服务端代码如下
package com.mytest.socket; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SocketServer { private int port; private ServerSocket serverSocket; private Socket socket; public SocketServer(int port){ this.port=port; } public Socket star() throws IOException { serverSocket=new ServerSocket(port); //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 socket=serverSocket.accept(); System.out.println("远程请求:"+socket.getInetAddress()); return socket; } public void recevice() throws IOException { InputStream in=socket.getInputStream(); byte []buff=new byte[100]; StringBuffer sb=new StringBuffer(); //读取客户传送的信息 while(in.read(buff)!=-1) { String str= new String(buff,"UTF-8").trim(); sb.append(str); } in.close(); System.out.println("接收到信息:"+sb.toString()); } public void stop() throws IOException { socket.close(); System.out.println(" ----停止服务----"); } public static void main(String[] args) { SocketServer server=new SocketServer(1099); try { server.star(); server.recevice(); server.stop(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
先运行服务端,再运行客户端,效果如下图所示