网络编程2

Posted 2020-08-21

客户端程序设计
服务器端程序需要用到 java.net.Socket类。在服务器/客户端的网络应用程序中，每次TCP连接请求都会由客户端向服务器端发起。客户端程序的建立通常需要以下4个步骤：
1：在客户端应用程序中创建类java.net.Socket的实例对象，与服务器端建立起连接。在创建连接Socket的实例对象时需要制定服务器端的主机名及进行连接的端口号（此端口号一定要与服
务器端的ServerSocket构造实例兑现时所监听的端口号一致）。
2：调用客户端套接字Socket方法getInputStream（）和getOutputStream（），获得该套接字所对应的输入流和输出流。
3：通过获得输入流和输出流与服务器端进行数据通信，并处理从服务器端获得的数据及需要向服务器端发送的数据。
4：在数据传输结束以后，关闭输入流和输出流和套接字。
下面编写一个简单的Socket客户端程序示例。程序的功能为连接到兴拉链那个服务器的80端口；并输出了服务器端和客户机的信息。代码如下：

import java.io.*;
import java.net.*;
public class WebClientDemo{
public static void main(String []args)throws IOException{
//创建Socket实例，连接到新浪网的80端口
Socket client=new Socket("www.sina.com.cn",80);
//输出服务端信息
System.out.println("服务器IP是："+client.getInetAddress());
System.out.println("服务器端口是："+client.getPort());
//输出客户机信息
System.out.println("客户机IP是："+client.getLocalAddress());
System.out.println("客户机端口号是："+client.getLocalPort());
client.close();
}

}

 

运行结果如下：

服务器IP是：www.sina.com.cn/202.108.33.60
服务器端口是：80
客户机的IP是：/192.168.3.112
客户机端口号是：4208

 

UDP网络编程
相对TCP而言，UDP的应用并不那么广泛，几个主要的应用层协议如HHTP、FTP和SMTP等使用都是TCP协议。但是随着计算机网络的发展，UDP协议正逐渐显示出它的优点。在信息可以被分割成一
些无关联的信息进行传输的情况下，UDP是一个非常好的选择，特别是在需要很强的实时交互性的场合，如网络游戏、视频会议、股票信息等。下面就介绍如何用java来实现UDP网络编程。
UDP通信概念
UDP通信又称数据包通信。UDP协议采用的基于数据包的网络通信。数据包是一种分组交换的形式，就是把所有要传送的数据分段打成包，再传送出去。它属于无连接型，是把打包成的每个包
（分组）作为一个独立的报文传送出去，所以叫数据包。
UDP通信与通过邮局寄信和取信的过程相似，在寄信之前，不需要与另一个建立专门的连接，只需要知道对方的地址和门牌号（相当于服务地址和端口号），就可以把信寄出去。由于没有专门
建立连接，所以不能保证数据包会顺利达到指定主机，也不能保证数据包包会按照发送的顺序到达指定的主机。
在选择使用协议时，选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度
快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用的UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接受结果产生太大的影响。比如我们聊天用的IQC和QQ就是使用的UDP协议
。
在java的UDP网络程序中，主要用到两个类：java.net.DatagramSocket和java.net.DatagramPacket类，其中，DatagramSocket类用于发送和接收数据的数据包套接字，而DatagramPacket类是
UDP所传递的数据包，即打包好的数据。DatagramSocket类常见的方法如下：
方法名称 方法说明
send(DatagramPacket p) 发送一个数据包
recieve（DatagramPacket p） 接收一个数据包
disconnect() 断开这个Socket
close() 关闭这个Socket

UDP的特性
虽然UDP是一个不可靠的协议，但它是分发信息的一个理想协议。例如，在屏幕上报告股票市场，在屏幕上显示航空信息等。UDP也用在路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）
中修改路由表。在这些应用场合下，如果有一个消息丢失，在几秒之后另一个新的消息就会代替它。UDP 广泛应用在多媒体应用中，例如，Progressive Networks公司开发的RealAudio
RealAudio audio-ondemand Protocol协议就是运行在UDP之上的协议，大多数因特网电话软件产品也都运行在UDP之上。UDP协议有以下几个特性：
UDP协议是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快的把它放到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是
受应用程序生成数据的速度。计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。
由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态，因此一台服务机可同时向多个用户传输相同的消息。
UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。吞吐来英不受邮寄控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率，传输带宽，源端，终端主机性能的限
制。
UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的连接状态表（这里面有很多参数）。
UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择适合的报文大小。
UDP的应用
UDP是不可靠的网络协议，那么还有什么使用价值或必要呢？其实不然，在有些情况下，UDP协议可能会变得非常有用。因为UDP具有TCP协议望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安
全保障功能，但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到了严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制，将 安全和排序等功能交给上层应用来完成，极大减少
了执行时间，使速度得到了保证。
关于UDP协议的最早规范是RFC768，该规范是1980年发布的。尽管发布时间已经很长，但是UDP协议仍然继续在主流应用中发挥着作用，包括视频电话会议系统在内的许多应用都证明了UDP存在
价值。因为相对于可靠性来说，这些应用更加注重实际性能，所以为了获得更好的使用效果（如更高的画面帧刷新速率）往往可以牺牲一定的可靠性（如画面质量）。这就是UDP和TCP两种协
议的权衡之处。根据不同的环境和特点，两种传输协议都将在今后的网络世界中发挥更加重要的作用。
UDP和TCP的区别
UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。TCP协议中包含了专门的传递保证机制，当数据接收方收到发送方传来的信息时，会自动向发送方发出确认消息；发送方
只有在接收到确认消息后才继续传送其他信息，否则将一直等待知道收到确认信息为止。与TCP不同，UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接受方的传递过程中出现数据
包的丢失，协议本身并不能作出任何检测或提示。因此，通常人们把UDP协议称为不可靠的的传输协议。
相对于TCP协议，UDP协议的另外一个不同之处在于如何接受突发性的多个数据包。不同于TCP，UDP并不能确保数据的发送和接收顺序。例如，一个位于客户端的应用程序向服务器发出了四个
数据包：
D1
D22
D333
D4444
但是UDP有可能按照以下顺序将所接受的数据提交到服务端的应用：
D333
D1
D4444
D22
事实上，UDP协议的这种乱序型基本很少出现，通常只会在网络非常拥挤的情况下才会有可能发生。