UDP和TCP浅析

Posted 2020-09-25 十年java

UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。

在选择使用协议的时候，选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人十分不满意的环境下，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UDP较多，因为它们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。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP协议。

java.net.InetAddress类:此类表示互联网协议 (IP) 地址。

静态方法:
static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机(你自己的使用的电脑)。
static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
非静态方法:
String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。

UDP通信的接收端:接收发送端发送的数据报包,拆包
* 和udp相关的类:
* java.net.DatagramPacket:此类表示数据报包。
* 作用:使用数据报包,接收发送端的数据
* java.net.DatagramSocket:此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。
* 作用:发送数据报包,接收数据报包
* 套接字:绑定IP地址和端口号的网络对象
*
* 构造方法:
* DatagramPacket(byte[] buf, int length)
* 构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
* DatagramSocket(int port)
* 创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。
*
* 成员方法:
* void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报包。
*
* 实现步骤:
* 1.创建DatagramPacket对象,接收发送端的数据报
* 2.创建DatagramSocket对象,并且和系统要指定的端口号
* 3.使用DatagramSocket中的方法receive发送端接收数据报包
* 4.拆包
* DatagramPacket有和数据报包相关的方法
* int getLength() 获取发送端数据的长度
* InetAddress getAddress() 获取发送端的IP地址对象
* int getPort() 获取发送端的端口号(系统随机分配的)
* 5.释放资源

 1 public static void main(String[] args) throws IOException {
 2         //1.创建DatagramPacket对象,接收发送端的数据报
 3         byte[] bytes = new byte[1024];//数据最大传输64kb  1024*64
 4         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
 5         //2.创建DatagramSocket对象,并且和系统要指定的端口号
 6         DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
 7         //3.使用DatagramSocket中的方法receive发送端接收数据报包
 8         ds.receive(dp);
 9         //4.拆包
10         //int getLength()  获取发送端数据的长度
11         int length = dp.getLength();
12         //InetAddress getAddress() 获取发送端的IP地址对象
13         String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
14         //int getPort()  获取发送端的端口号(系统随机分配的)
15         int port = dp.getPort();
16         
17         System.out.println(new String(bytes,0,length)+"ip:"+ip+",端口号"+port);
18         //5.释放资源
19         ds.close();
20     }

UDP通信的发送端:把数据进行包装,根据接收端的IP地址和端口发送数据报包
*
* 和udp相关的类:
* java.net.DatagramPacket:此类表示数据报包。
* 作用:把数据和接收端的IP地址,端口号进行包装
* java.net.DatagramSocket:此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。
* 作用:发送数据报包,接收数据报包
* 套接字:绑定IP地址和端口号的网络对象
*
* 构造方法:
* DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
* 构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
* DatagramSocket()
* 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
*
* 成员方法:
* void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包。
*
* 实现步骤:
* 1.创建DatagramPacket对象,封装数据和接收端的IP地址,端口号(创建集装箱)
* 2.创建DatagramSocket对象(创建码头)
* 3.使用DatagramSocket中的方法send发送数据报包
* 4.释放资源
*
* UDP通信是面向无连接:不用管是否有接收端,都可以发送数据,没有接收端会发生数据丢失

 1 public static void main(String[] args) throws IOException {
 2         //1.创建DatagramPacket对象,封装数据和接收端的IP地址,端口号(创建集装箱)
 3         byte[] bytes = "你好UDP!".getBytes();
 4         InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
 5         DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, address, 8888);
 6         //2.创建DatagramSocket对象(创建码头)
 7         DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
 8         //3.使用DatagramSocket中的方法send发送数据报包
 9         ds.send(dp);
10         //4.释放资源
11         ds.close();
12     }

TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。

TCP通信的客户端:向服务器发送请求连接,接收服务器回写的数据
*
* 表示客户端的类:
* java.net.Socket:此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。
*
* 构造方法:
* 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。
* 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。
*
* 成员方法:
* OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流。
* InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流。
*
* 注意:客户端和服务器进行数据交互,不能使用自己创建的流对象,必须使用Socket中提供的流
*
* 实现步骤:
* 1.创建客户端Socket对象,绑定服务器的IP地址和端口号
* 2.使用Socket中的方法getOutputStream获取网络输出流
* 3.使用OutputStream网络流中的方法write给服务器发送数据
* 4.使用Socket中的方法getInputStream获取网络输入流
* 5.使用InputStream网络流中的方法read读取服务器回写的数据
* 6.释放资源
*
* 注意:TCP是面向连接通信,必须先启动服务器,在启动客户端,如果服务器没有启动
* 则会抛出ConnectException: Connection refused: connect

 1 public static void main(String[] args) throws IOException {
 2         //1.创建客户端Socket对象,绑定服务器的IP地址和端口号
 3         Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9999);
 4         //2.使用Socket中的方法getOutputStream获取网络输出流
 5         OutputStream os = socket.getOutputStream();
 6         //3.使用OutputStream网络流中的方法write给服务器发送数据
 7         os.write("你好服务器".getBytes());
 8         //4.使用Socket中的方法getInputStream获取网络输入流
 9         InputStream is = socket.getInputStream();
10         //5.使用InputStream网络流中的方法read读取服务器回写的数据
11         byte[] bytes = new byte[1024];
12         int len = is.read(bytes);
13         System.out.println(new String(bytes,0,len));
14         //6.释放资源
15         socket.close();
16     }

TCP通信的服务器端:接收客户端的发送的数据,给客户端回写数据
*
* 表示服务器的类:
* java.net.ServerSocket:此类实现服务器套接字。
*
* 构造方法:
* ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字。
*
* 有一件特别重要的事:服务器必须的知道是哪个客户端请求的服务器
* 所有可以使用accept方法获取请求的客户端
* 成员方法:
* Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。
*
* 实现步骤:
* 1.创建ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
* 2.使用ServerSocket中的方法accept获取请求的客户端对象
* 3.使用Socket中的方法getInputStream获取网络输入流
* 4.使用InputStream网络流中的方法read读取客户端发送的数据
* 5.使用Socket中的方法getOutputStream获取网络输出流
* 6.使用OutputStream网络流中的方法write给客户端回写数据
* 7.释放资源(ServerSocket,Socket)

 1 public static void main(String[] args) throws IOException {
 2         //1.创建ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
 3         ServerSocket server = new ServerSocket(9999);
 4         //2.使用ServerSocket中的方法accept获取请求的客户端对象
 5         Socket socket = server.accept();
 6         //3.使用Socket中的方法getInputStream获取网络输入流
 7         InputStream is = socket.getInputStream();
 8         byte[] bytes = new byte[1024];
 9         //4.使用InputStream网络流中的方法read读取客户端发送的数据
10         int len = is.read(bytes);
11         System.out.println(new String(bytes,0,len));
12         //5.使用Socket中的方法getOutputStream获取网络输出流
13         OutputStream os = socket.getOutputStream();
14         //6.使用OutputStream网络流中的方法write给客户端回写数据
15         os.write("收到".getBytes());
16         //7.释放资源(ServerSocket,Socket)
17         socket.close();
18         server.close();
19     }