写点什么

Java 进阶:什么是 TCP-IP?如何运用!

  • 2021 年 11 月 11 日
  • 本文字数:4100 字

    阅读完需:约 13 分钟

  • 通过 IP 地址可以连接到指定计算机,但如果想访问目标计算机中的某个应用程序,还需要指定端口号。

  • 在计算机中,不同的应用程序 是通过 端口号区分的。

  • 端口号是用两个字节(16 位的二进制数)表示的,它的取值范围是 0~65535, 其中,0~1023 之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用,用户的普通应用程序需要使用 1024 以上的端口号,从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用

4. InetAddress 类

概述

静态方法

非静态方法

public class InetAddressDemo {public static void main(String[] args)throws UnknownHostException {function();}


public static void function_1()throws UnknownHostException {InetAddress inet = InetAddress.getByName("DESKTOP-R4DV6BJ");System.out.println(inet);}


public static void function() throws UnknownHostException{InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();//输出结果就是主机名和 IP 地址 System.out.println(inet.toString());//分开 String ip = inet.getHostAddress();String name = inet.getHostName();System.out.println(ip+" "+name);}}

二、UDP 协议与 TCP 协议

1. UDP 协议

  • UDP 是无连接通信协议,即在数据传输时,数据的发送端和接收端不建立逻辑连接

  • UDP 协议特点:由于使用 UDP 协议消耗资源小,通信效率高,所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用 UDP 协议,因为这种情况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。

2. TCP 协议

  • TCP 协议是面向连接的通信协议,即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

  • 在 TCP 连接中必须要明确客户端与服务器端,由客户端向服务端发出连接请求,每次连接的创建都需要经过“三次握手”。


第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接

三、UDP 通信

1. 数据包和发送对象

  • DatagramPacket 数据包 的作用就如同是“集装箱”,可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的,还需要有码头。

  • 在程序中需要实现通信只有 DatagramPacket 数据包也同样不行,为此 JDK 中提供的一个 DatagramSocket 类。

  • DatagramSocket 类的作用就类似于码头,使用这个类的实例对象就可以 发送和接收 DatagramPacket 数据包


  1. UDP 发送端


  • 实现 UDP 协议的发送端

  • 实现封装数据的类 java.net.DatagramPacket 将数据包装

  • 实现数据传输的类 java.net.DatagramSocket 将数据包发出去

  • 实现步骤


1.创建 DatagramPacket 对象,封装数据, 接收的地址和端口 2.创建 DatagramSocket 对象 3.调用 DatagramSocket 类方法 send ,发送数据包 4.关闭资源


  • DatagramPacket 构造方法

  • DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port):字节数组,发送多少,IP 地址,端口号

  • DatagramSocket 构造方法:


public class UDPSend {public static void main(String[] args) throws IOException{//创建数据包对象,封装要发送的数据,接收端 IP,端口 byte[] date = "你好 UDP".getBytes();//创建 InetAddress 对象,封装自己的 IP 地址 InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000);//创建 DatagramSocket 对象,数据包的发送和接收对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//调用 ds 对象的方法 send,发送数据包 ds.send(dp);//关闭资源 ds.close();}}

3. UDP 接收端

  • 实现 UDP 接收端

  • 实现封装数据包 java.net.DatagramPacket 将数据接收

  • 实现数据传输 java.net.DatagramSocket 接收数据包

  • 实现步骤


1.创建 DatagramSocket 对象,绑定端口号,要和发送端端口号一致 2.创建字节数组,接收发来的数据 3.创建数据包对象 DatagramPacket


5.拆包

6. 关闭资源

public class UDPReceive {public static void main(String[] args)throws IOException {//创建数据包传输对象 DatagramSocket 绑定端口号 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);//创建字节数组 byte[] data = new byte[1024];//创建数据包对象,传递字节数组 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);//调用 ds 对象的方法 receive 传递数据包 ds.receive(dp);


//获取发送端的 IP 地址对象 String ip=dp.getAddress().getHostAddress();


//获取发送的端口号 int port = dp.getPort();


//获取接收到的字节个数 int length = dp.getLength();System.out.println(ip+" "+port+":"+new String(data,0,length));ds.close();}}

四、TCP 通信

1. 概述

  • TCP 通信同 UDP 通信一样,都能实现两台计算机之间的通信,通信的两端都需要创建 socket 对象。

  • 区别在于,UDP 中只有 发送端接收端,不区分 客户端服务器 端,计算机之间可以任意地发送数据。

  • 而 TCP 通信是严格区分客户端与服务器端的,在通信时,必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信,服务器端不可以主动连接客户端,并且服务器端程序需要事先启动,等待客户端的连接。

  • 在 JDK 中提供了两个类用于实现 TCP 程序,一个是 ServerSocket 类,用于表示服务器端,一个是 Socket 类,用于表示客户端。

  • 通信时,首先创建代表服务器端的 ServerSocket 对象,该对象相当于开启一个服务,并等待客户端的连接,然后创建代表客户端的 Socket 对象向服务器端发出连接请求,服务器端响应请求,两者建立连接开始通信。


一个 socket 连接如何唯一标识?源端(ip+端口号)、目的(ip+端口号)唯一确定一个 tcp 连接

2. TCP 的客户端程序

  • 实现 TCP 客户端,连接到服务器和服务器实现数据交换

  • 构造方法


构造方法只要运行,就会和服务器进行连接,连接失败就抛出异常


  • 客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象 Socket 中的获取的 IO 流,自己 new 的流是不行的


public class TCPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建 Socket 对象,连接服务器 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);//通过客户端的套接字对象 Socket 方法,获取字节输出流将数据写向服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream();out.write("服务器 ok!".getBytes());


//读取服务器发回的数据,使用 socket 套接字对象中字节输入流 InputStream in = socket.getInputStream();byte[] data = new byte[1024];int len = in.read(data);System.out.println(new String(data,0,len));


socket.close();}}

3. TCP 的服务器程序 & accept 方法

public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket service = new ServerSocket(8888);//调用服务器套接字对象中的方法 accpet() ,获取客户端套接字对象 Socket socket = service.accept();//通过客户端套接字对象 Socket,获取字节输入流,读取客户端发送来的消息 InputStream in = socket.getInputStream();byte[] data = new byte[1024];int len = in.read(data);System.out.println(new String(data,0,len));


//服务器向客户端回数据,字节输出流,通过客户端套接字对象获取字节输出流 OutputStream out = socket.getOutputStream();out.write("收到,谢谢!!".getBytes());


socket.close();service.close();}}

五、TCP 图片上传案例

1. TCP 上传客户端

  • 实现步骤:


1.Socket 套接字连接服务器 2.通过 Socket 获取字节输出流,写图片 3.使用自己的流对象,读取图片数据源(FileInputStream、缓冲流)4.读取图片,使用字节输出流,将图片写到服务器(采用字节数组进行缓冲)5.通过 Socket 套接字获取字节输入流,读取服务器发回来的上传成功 6.关闭资源


public class TCPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8000);//获取字节输出流,将图片写到服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream();//创建字节输入流,读取本机上的数据源图片 FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\test.jpg");//开始读写字节数组 int len = 0;byte[] bytes = new byte[1024];while((len = fis.read(bytes)) != -1){out.write(bytes,0,len);}


//给服务器写终止序列,向服务端写入一个结束标志 socket.shutdownOutput();


//获取字节输入流,读取服务器的"上传成功"InputStream in = socket.getInputStream();


len = in.read(bytes); //复用 byte 数组 System.out.println(new String(bytes,0,len));


fis.close();socket.close();}}

2. TCP 上传服务器

1.ServerSocket 套接字对象,监听端口 80002.方法 accept()获取客户端的连接对象 3.客户端连接对象获取字节输入流,读取客户端发送图片 4.创建 File 对象,绑定上传文件夹(判断文件夹存在,不存在,创建文件夹)5.创建字节输出流,数据目的 File 对象所在文件夹 6.字节流读取图片,字节流将图片写入到目的文件夹中 7.将上传成功会写客户端 8.关闭资源


public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket server = new ServerSocket(8000);Socket socket = server.accept();//通过客户端连接对象,获取字节输入流,读取客户端图片


【一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义】
浏览器打开:qq.cn.hn/FTf 免费领取
复制代码


InputStream in = socket.getInputStream();//将目的文件夹封装到 File 对象 File upload = new File("E:\upload");if(! upload.exists()){upload.mkdirs();}


//防止文件同名被覆盖,重新定义文件名字//规则: 域名+当前毫秒值+6 位随机数 String filename="wangdao"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";


//创建字节输出流,将图片写入到目的文件夹中 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(upload+File.separator+filename);//读写字节数组 byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while((len = in.read(bytes)) != -1){fos.write(bytes,0,len);}


//通过客户端连接对象获取字节输出流//将"上传成功"写回客户端 socket.getOutputStream().write("上传成功!".getBytes());


fos.close();socket.close();server.close();}

评论

发布
暂无评论
Java进阶:什么是TCP-IP?如何运用!