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Java Socket编程和TCP/IP协议
阅读量:7205 次
发布时间:2019-06-29

本文共 6078 字,大约阅读时间需要 20 分钟。

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Socket编程

 

一、网络基础知识

1、两台计算机间进行通讯需要以下三个条件: 

IP地址、协议、端口号

2、TCP/IP协议: 

是目前世界上应用最为广泛的协议,是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合,也成TCP/IP协议族、或TCP/IP协议栈 
TCP:Transmission Control Protocol 传输控制协议 
IP:Internet Protocol 互联网协议

3、TCP/IP五层模型 

应用层:HTTP、FTP、SMTP、Telnet等 
传输层:TCP、UDP 
网络层:IP,ICMP,OSPF,EIGRP,IGMP 
数据链路层:SLIP,CSLIP,PPP,MTU 
物理层:网线、双绞线、网卡等 

4、IP地址 

为实现网络中不同计算机之间的通信,每台计算机都必须有一个唯一的标识—IP地址。 
32位二进制

5、端口 

区分一台主机的多个不同应用程序,端口号范围为0-65535,其中0-1023位为系统保留。 
如:HTTP:80 FTP:21 Telnet:23 
IP地址+端口号组成了所谓的Socket,Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点,是TCP和UDP的基础

6、Socket套接字: 

网络上具有唯一标识的IP地址和端口组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。 
Socket原理机制: 
通信的两端都有Socket 
网络通信其实就是Socket间的通信 
数据在两个Socket间通过IO传输

7、Java中的网络支持 

针对网络通信的不同层次,Java提供了不同的API,其提供的网络功能有四大类: 
InetAddress:用于标识网络上的硬件资源,主要是IP地址 
URL:统一资源定位符,通过URL可以直接读取或写入网络上的数据 
Sockets:使用TCP协议实现的网络通信Socket相关的类 
Datagram:使用UDP协议,将数据保存在用户数据报中,通过网络进行通信。

TCP编程

1、TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、以字节流的方式发送数据,通过三次握手方式建立连接,形成传输数据的通道,在连接中进行大量数据的传输,效率会稍低

2、Java中基于TCP协议实现网络通信的类 

客户端的Socket类 
服务器端的ServerSocket类

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3、Socket通信的步骤 

① 创建ServerSocket和Socket 
② 打开连接到Socket的输入/输出流 
③ 按照协议对Socket进行读/写操作 
④ 关闭输入输出流、关闭Socket

4、服务器端: 

① 创建ServerSocket对象,绑定监听端口 
② 通过accept()方法监听客户端请求 
③ 连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息 
④ 通过输出流向客户端发送语音信息 
⑤ 关闭相关资源

import java.io.DataInputStream;import java.io.IOException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;  public class TCPServerDemo {	private ServerSocket serverSocket;      private DataInputStream dataInputStream;            public void startServer(){      	Socket socket =null;        try {              serverSocket = new ServerSocket(10003);              socket = serverSocket.accept();              dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());              GetMessageFromClient();          } catch (IOException e) {              // TODO Auto-generated catch block              e.printStackTrace();          }finally{        	if(socket!=null){        		try{        			socket.close();        		}catch(IOException e) {         			e.printStackTrace();         		}        	}        }            }            private void GetMessageFromClient(){          try {              //获取消息的长度              int length = dataInputStream.read();                            //获取消息              byte[] body = new byte[length];              dataInputStream.read(body);                            String message = new String(body);              System.out.println("客户端说:"+message);          } catch (IOException e) {              // TODO Auto-generated catch block              e.printStackTrace();          }      }  	public static void main(String[] args) {		// TODO Auto-generated method stub		TCPServerDemo server = new TCPServerDemo();  	    server.startServer();  	} }

5、客户端: 

① 创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号 
② 连接建立后,通过输出流想服务器端发送请求信息 
③ 通过输入流获取服务器响应的信息 
④ 关闭响应资源

import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;import java.net.Socket;import java.net.UnknownHostException; public class TCPClientDemo { 	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {		// TODO Auto-generated method stub               //1.建立TCP连接		String ip="10.105.53.65";   //服务器端ip地址		int port=10002;        //端口号		Socket sck=new Socket(ip,port);		//2.传输内容		String content="这是一个java模拟客户端";		byte[] bstream=content.getBytes("GBK");  //转化为字节流		OutputStream os=sck.getOutputStream();   //输出流		os.write(bstream);		//3.关闭连接		sck.close();	} }

6、应用多线程实现服务器与多客户端之间的通信

① 服务器端创建ServerSocket,循环调用accept()等待客户端连接 

② 客户端创建一个socket并请求和服务器端连接 
③ 服务器端接受客户端的请求,创建socket与该客户建立专线连接 
④ 建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话 
⑤ 服务器端继续等待新的连接

//服务器线程处理//和本线程相关的socketSocket socket =null;//public serverThread(Socket socket){	this.socket = socket;} publicvoid run(){	//服务器处理代码	ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);	Socket socket =null;	int count =0;//记录客户端的数量	while(true){		socket = serverScoket.accept();		ServerThread serverThread =newServerThread(socket);		serverThread.start();		count++;		System.out.println("客户端连接的数量:"+count);	}}

UDP编程

UDP协议(用户数据报协议)是无连接的、不可靠的、无序的,速度快

进行数据传输时,首先将要传输的数据定义成数据报(Datagram),大小限制在64K,在数据报中指明数据索要达到的Socket(主机地址和端口号),然后再将数据报发送出去

DatagramPacket类:表示数据报包

DatagramSocket类:进行端到端通信的类

1、服务器端实现步骤

① 创建DatagramSocket,指定端口号 

② 创建DatagramPacket 
③ 接受客户端发送的数据信息 
④ 读取数据

//服务器端,实现基于UDP的用户登录//1、创建服务器端DatagramSocket,指定端口DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010);//2、创建数据报,用于接受客户端发送的数据byte[] data =newbyte[1024];//DatagramPacket packet =newDatagramPacket(data,data.length);//3、接受客户端发送的数据socket.receive(packet);//此方法在接受数据报之前会一致阻塞//4、读取数据String info =newString(data,o,data.length);System.out.println("我是服务器,客户端告诉我"+info); //=========================================================//向客户端响应数据//1、定义客户端的地址、端口号、数据InetAddress address = packet.getAddress();int port = packet.getPort();byte[] data2 = "欢迎您!".geyBytes();//2、创建数据报,包含响应的数据信息DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);//3、响应客户端socket.send(packet2);//4、关闭资源socket.close();

2、客户端实现步骤 

① 定义发送信息 
② 创建DatagramPacket,包含将要发送的信息 
③ 创建DatagramSocket 
④ 发送数据

//客户端//1、定义服务器的地址、端口号、数据InetAddress address =InetAddress.getByName("localhost");int port =10010;byte[] data ="用户名:admin;密码:123".getBytes();//2、创建数据报,包含发送的数据信息DatagramPacket packet = newDatagramPacket(data,data,length,address,port);//3、创建DatagramSocket对象DatagramSocket socket =newDatagramSocket();//4、向服务器发送数据socket.send(packet); //接受服务器端响应数据//======================================//1、创建数据报,用于接受服务器端响应数据byte[] data2 = new byte[1024];DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length);//2、接受服务器响应的数据socket.receive(packet2);String raply = new String(data2,0,packet2.getLenth());System.out.println("我是客户端,服务器说:"+reply);//4、关闭资源socket.close();

如何实现android和服务器长连接?

我们有时候有这种需求,即我们的android客户端要始终保持与服务端的连接,当服务端有任务或消息发送到android客户端的时候就发送,没有任务或消息的时候不发送但要保持这个连接,一旦有任务则开发发送,而我们的android客户端则要保持一个时刻接收任务或消息的状态。。。这个时候我们通过socket来实现这种需求【当然你也可以采用http轮询的方式来不断的从客户端个请求服务端,这样做有一定的弊端】

实现原理: 

1:android客户端通过service在后台通过servreScoket不断的accept,一旦有相应的socket到达,则启动一个线程去处理 
2::在线程中处理完返回给我们android客户端的消息或任务之后,要将这种结果表现在ui上,这个步骤方法就比较多了,例如你可以发一个广播来通知ui,或者你可以通过一个static的handler来处理

Android保持长连接的代码如何写?最近看了很多关于Android长连接的文章,基本上都是阐述原理的,有没有具体代码演示的?

转载于:https://my.oschina.net/u/4006148/blog/2252840

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