赵雅智_java 网络编程(3)之TCP

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TCP:客户端服务端


服务端

ServerSocket:编写TCP网络服务程序,首先要用到java.net.ServerSocket类用以创建服务器Socket



构造方法



  • ServerSocket(int port):

    创建绑定到特定端口的服务器套接字

  • ServerSocket(int port, int backlog):

    利用指定的backlog(服务器忙时保持连接请求的等待客户数量),创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。

  • ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr):

    使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。



常用方法



  • Socket accept():

    侦听并接受到此套接字的连接。

  • boolean isBound():


    返回 ServerSocket 的绑定状态。

  • InetAddress getInetAddress():


    返回此服务器套接字的本地地址。

  • boolean isClosed():


    返回 ServerSocket 的关闭状态。

  • void close():


    关闭此套接字。

  • void bind(SocketAddress endpoint):




    ServerSocket

    绑定到特定地址(IP 地址和端口号)。


客户端

Socket:客户端要与服务器建立连接,必须先创建一个Socket对象



常用构造方法



  • Socket(String host, int port):

    创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

  • Socket(InetAddress address, int port):

    创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。


常用方法


  • InetAddress getInetAddress():

    返回套接字连接的地址。

  • int getPort():

    返回此套接字连接到的远程端口。

  • InetAddress getlocalAddress():

    获取套接字绑定的本地地址。

  • int getLocalPort():

    返回此套接字绑定到的本地

  • void close():

    返回此套接字的输入流。

  • InputStream getInputStream():

    返回此套接字的输入流。

  • OutputStream getOutputStream():

    返回此套接字的输出流。

服务器端程序调用ServerSocket类中的accept()方法等待客户端的连接请求,一旦accept()接收了客户端连接请求,该方法返回一个与该客户端建立了专线连接的Socket对象,不用程序去创建这个Socket对象。建立了连接的两个Socket是以IO流的方式进行数据交换的,Java提供了Socket类中的getInputStream()返回Socket的输入流对象,getOutputStream()返回Socket的输出流对象。


先开服务端(service)在开客户端(client)

否则会出现错误,如下:

实例1:客户端与服务端

客户端:

package src.com.hbsi.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class TcpClient {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//1.建立tcp客户端socket,要确定要连接的服务器ip,port
		Socket s=new Socket("192.168.49.59",9009);
		
		//2.通过建立的socket,获取输出流对象
		OutputStream out=s.getOutputStream();
		
		out.write("wo lai le".getBytes());
		
		//读取服务器端发过来的信息
		InputStream in=s.getInputStream();
		
		byte[] buf=new byte[1024];
		
		int len=in.read(buf);
		System.out.println(new String(buf,0,len));
		
		s.close();
	}

}


服务端

package src.com.hbsi.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServer {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args)throws Exception {
		//1.建立服务器socket
		
		ServerSocket ss=new ServerSocket(9009);
		//2.调用accept()
		Socket s=ss.accept();
		
		String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+"...connection");
		
		InputStream in=s.getInputStream();
		byte[] buf=new byte[1024];
		int len=in.read(buf);
		
		System.out.println(new String(buf,0,len));
		
		//服务端向客户端返回信息
		OutputStream out=s.getOutputStream();
		out.write("wo shou dao le".getBytes());
		
		s.close();
		ss.close();
		
		

	}

}

用CMD命令窗口打开:

实例2:可以从键盘录入的客户端和服务端

客户端:

package src.com.hbsi.net;

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

public class TcpClient2 {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		
		Socket s=new Socket("192.168.49.59",9009);
		//获取键盘录入
		BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		//数据输出给服务器端
		OutputStream out=s.getOutputStream();
		
		BufferedWriter bwout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(out));
		//获取服务器端返回的数据
		BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
		
		String line=null;
		
		while((line=br.readLine())!=null){
			if(line.equals("over"))
				break;
			
			bwout.write(line);
			bwout.newLine();
			bwout.flush();
			
			String str=brin.readLine();
			System.out.println("server:"+str);
			
			
		}
		br.close();
		s.close();

	}

}


服务端:

/*客户端通过键盘录入信息,发送到服务器端
服务器端收到信息后,将信息转为大写返回给客户端。*/



package src.com.hbsi.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServer2 {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		ServerSocket ss=new ServerSocket(9009);
		
		Socket s=ss.accept();
		
		System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress()+"...connection");
		//读取客户的信息的输入流
		InputStream in=s.getInputStream();
		
		BufferedReader brin=new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
		//向客户端发送信息输出流
		BufferedWriter brout=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
		
		String line=null;
		
		while((line=brin.readLine())!=null){
			System.out.println("client:"+line);
			
			brout.write(line.toUpperCase());
			brout.newLine();
			brout.flush();
			
		}
		s.close();
		ss.close();

	}

}



面试及知识点讲解

什么是TCP连接的三次握手

第一次握手:客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。

理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前,TCP 连接都将被一直保持下去。

断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求,断开过程需要经过“四次握手”(过程就不细写了,就是服务器和客户端交互,最终确定断开)

利用Socket建立网络连接的步骤

建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket 。

套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。

1、服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。

2、客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。

为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

3、连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。

而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

HTTP链接的特点

HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。

HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

TCP和UDP的区别

1、TCP是面向链接的,虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性,但TCP的三次握手在最低限度上(实际上也很大程度上保证了)保证了连接的可靠性;

而UDP不是面向连接的,UDP传送数据前并不与对方建立连接,对接收到的数据也不发送确认信号,发送端不知道数据是否会正确接收,当然也不用重发,所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。

2、也正由于1所说的特点,使得UDP的开销更小数据传输速率更高,因为不必进行收发数据的确认,所以UDP的实时性更好。

知道了TCP和UDP的区别,就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了,但并不能说QQ的通信是不安全的,

因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证,比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的,

即使是这样,UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。

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