【JavaEE】网络原理:UDP数据报套接字编程和TCP流套接字编程

2024-01-28 05:52
文章标签 java 数据 原理 编程 udp 网络 tcp ee 接字 报套 流套

本文主要是介绍【JavaEE】网络原理:UDP数据报套接字编程和TCP流套接字编程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

1.UDP数据报套接字编程

1.1 DatagramSocket

1.2 DatagramPacket

1.3 InetSocketAddress

1.4 基于UDP实现回响服务器

2.TCP流套接字编程

2.1 ServerSocket

2.2 Socket

2.3 基于TCP实现回响服务器

1.UDP数据报套接字编程

API 介绍

1.1 DatagramSocket

DatagramSocket 是UDP Socket，用于发送和接收UDP数据报。

DatagramSocket 的构造方法:

方法签名方法说明
DatagramSocket()创建⼀个UDP数据报套接字的Socket，绑定到本机任意⼀个随机端口（⼀般用于客户端）
DatagramSocket(int port)创建⼀个UDP数据报套接字的Socket，绑定到本机指定的端口（⼀般用于服务端）

DatagramSocket 的方法:

方法签名方法说明
void receive(DatagramPacket p)从此套接字接收数据报（如果没有接收到数据报，该方法会阻塞等待）
void send(DatagramPacket p)从此套接字发送数据报包（不会阻塞等待，直接发 送）
void close()关闭此数据报套接字

1.2 DatagramPacket

DatagramPacket 是UDP Socket发送和接收的数据报

DatagramPacket 构造方法：

方法签名方法说明
DatagramPacket(byte[] buf, int length)构造⼀个DatagramPacket以⽤来接收数据报，接收的 数据保存在字节数组（第⼀个参数buf）中，接收指定⻓度（第⼆个参数length）
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address)构造⼀个DatagramPacket以用来发送数据报，发送的数据为字节数组（第⼀个参数buf）中，从0到指定长度（第⼆个参数length）。address指定目的主机的IP 和端口号

DatagramPacket 方法：

方法签名方法说明
InetAddress getAddress()从接收的数据报中，获取发送端主机IP地址；或从发送的数据报中，获取接收端主机IP地址
int getPort()从接收的数据报中，获取发送端主机的端口号；或从发送的数据报中，获取接收端主机端口号
byte[] getData()获取数据报中的数据

构造UDP发送的数据报时，需要传入SocketAddress ，该对象可以使用 InetSocketAddress 来创建。

1.3 InetSocketAddress

InetSocketAddress （ SocketAddress 的子类 ）构造方法：

方法签名方法说明
InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)创建⼀个Socket地址，包含IP地址和端⼝号

1.4 基于UDP实现回响服务器

服务器端代码:

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;public class UdpEchoServer {private DatagramSocket socket = null;public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(port);   //port:端口号}public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!");while (true) {//每次循环,就是一个请求-响应过程//1.读取请求并解析DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(requestPacket);//基于字节数组构造StringString request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());//2.根据请求计算响应(对于回显服务器来说,这一步啥都不做)String response = process(request);//把响应返回客户端// 构造一个 DatagramPacke 作为相应对象DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),0, response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress()); //得到 INetAddress 对象, 这个对象包含了 ip 和端口号socket.send(responsePacket);//打印日志Calendar calendar = Calendar.getInstance();SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String dateTime = sdf.format(calendar.getTime());System.out.printf("[%s:%d time:%s] req: %s, resp: %s\n", requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),dateTime, request, response);}}public String process(String request) {return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(9090);server.start();}
}

客户端代码

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class UdpEchoClient {private DatagramSocket socket = null;private String serverIp;private int serverPort;public UdpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws SocketException {this.serverIp = serverIp;this.serverPort = serverPort;socket = new DatagramSocket();}public void start() throws IOException {System.out.println("客户端启动!");Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.print("->"); //提示用户接下来要输入内容//1.从控制台读取要发送的数据if (!scanner.hasNext()) {break;}String request = scanner.next();//2.构造请求并发送DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(), request.getBytes().length,InetAddress.getByName(serverIp), serverPort);socket.send(requestPacket);//3.读取服务器的响应DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(responsePacket);//4.把响应显示到控制台上String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength());System.out.println(response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1", 9090);client.start();}
}

运行效果:

 编写⼀个英译汉的服务器. 只需要重写 process

import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;//词典服务器
public class UdpDictServer extends UdpEchoServer {private HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<>();public UdpDictServer(int port) throws SocketException {super(port);hashMap.put("cat", "小猫");hashMap.put("dog", "小狗");hashMap.put("chicken", "坤坤");hashMap.put("aaaaaaaaaa", "测试");}//start 方法完全从父类中继承下来即可//process 方法要进行重写,加入另外的业务逻辑,进行翻译@Overridepublic String process(String request) {return hashMap.getOrDefault(request, "您查的单词不存在!");}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpDictServer server = new UdpDictServer(9090);server.start();}
}

 运行效果

2.TCP流套接字编程

API 介绍

2.1 ServerSocket

ServerSocket 是创建TCP服务端Socket的API。

ServerSocket 构造方法：

方法签名方法说明
ServerSocket(int port)创建⼀个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端⼝

ServerSocket 方法：

方法签名方法说明
Socket accept()开始监听指定端⼝（创建时绑定的端⼝），有客户端 连接后，返回⼀个服务端Socket对象，并基于该 Socket建立与客户端的连接，否则阻塞等待
void close()关闭此套接字

2.2 Socket

Socket 是客户端 Socket，或服务端中接收到客户端建立连接（accept方法）的请求后，返回的服 务端Socket。

不管是客户端还是服务端Socket，都是双方建立连接以后，保存的对端信息，及用来与对方收发数据的。

Socket 构造方法：

方法签名方法说明
Socket(String host, int port)创建⼀个客户端流套接字Socket，并与对应IP的主机 上，对应端口的进程建立连接

Socket 方法：

方法签名方法说明
InetAddress getInetAddress()返回套接字所连接的地址
InputStream getInputStream()返回此套接字的输入流
OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流

2.3 基于TCP实现回响服务器

服务器端代码:

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class TcpEchoServer {private ServerSocket serverSocket = null;public TcpEchoServer(int port) throws IOException {serverSocket = new ServerSocket(port);}public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!");// 创建线程池ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();while(true) {// 通过accept方法"接听电话",然后才能进行通信Socket clientSocket = serverSocket.accept();pool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {processConnection(clientSocket);}});}}//通过这个方法来处理一次连接, 连接建立过程中涉及到多次请求的响应交互private void processConnection(Socket clientSocket) {System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线!\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());//循环的读取客户端的请求并返回响应try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()) {Scanner scanner = new Scanner(inputStream);while(true) {if(!scanner.hasNext()) {//读取完毕,客户端断开连接,就会产生读取完毕System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线!\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());break;}//1.读取请求并解析 next要读到空白符才会结束String request = scanner.next();//2.根据请求计算响应String response =  process(request);//3.把响应返回给客户端//通过这种方法可以写回, 但是这种方法不方便给返回的响应中添加\n//outputStream.write(response.getBytes(),0,response.getBytes().length);//也可以给 outputStream 套上一层,完成更方便的写入PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);printWriter.println(response);printWriter.flush();System.out.printf("[%s:%d] req: %s, resp: %s \n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort(),request,response);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {try {clientSocket.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}public String process(String request) {return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoServer server = new TcpEchoServer(9090);server.start();}
}

注意: 如果只是单个线程, 无法同时响应多个客户端. 此处给每个客户端都分配⼀个线程. 为了避免频繁创建销毁线程, 引入线程池

 

客户端代码:

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;public class TcpEchoClient {private Socket socket = null;public TcpEchoClient(String serverIp,int serverPort) throws IOException {//此处可以把这里的ip和port直接传给socket对象//由于tcp是有连接的,因此 socket 里面就会保存这两信息socket = new Socket(serverIp,serverPort);}public void start() {System.out.println("客户端启动");try(InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {Scanner scannerConsole = new Scanner(System.in);Scanner scannerNetWork = new Scanner(inputStream);PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream);while(true) {//这里的流程和 UDP 的客户端类似//1.从控制台读取输入的字符串System.out.print("-> ");if(!scannerConsole.hasNext()) {break;}String request = scannerConsole.next();//2.把请求发给服务器, 这里需要使用println来发送, 为了让发送的请求末尾带有 \nwriter.println(request);// 通过flush刷新缓冲区writer.flush();//3.从服务器读取响应String response = scannerNetWork.next();//4.把响应显示出来System.out.println(response);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoClient client = new TcpEchoClient("127.0.0.1",9090);client.start();}
}

 使用PrintWrite记得手动刷新缓冲区:

 运行效果

这篇关于【JavaEE】网络原理:UDP数据报套接字编程和TCP流套接字编程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/652659。

相关文章

使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现

使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现

《使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现》在现代文档处理中,Markdown（MD）因其简洁的语法和良好的可读性,逐渐成为开发者、技术写作者和内容创作者的首选格式,然而,许多文... 目录引言1. 工具和库介绍2. 安装依赖库3. 使用Apache POI解析DOCX文档4. 将解析
阅读更多...
Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBuffer)

Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBuffer)

《Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBuffer)》：本文主要介绍Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBu... 目录Java字符串处理全解析：String、StringBuilder与StringBuffer一、St
阅读更多...
springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印的操作方法

springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印的操作方法

《springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印的操作方法》：本文主要介绍springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印,本文给大家介绍的非常详细,对大... 目录1.开通阿里云百炼,获取到key2.新建SpringBoot项目3.工具类4.启动类5.测试类6.测
阅读更多...
Spring Boot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)

Spring Boot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)

《SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)》循环依赖指两个或多个Bean相互直接或间接引用,形成闭环依赖关系,：本文主要介绍SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最... 目录一、循环依赖的本质与危害1.1 什么是循环依赖？1.2 核心危害二、Spring的三级缓存机制2.1 三
阅读更多...
C#中async await异步关键字用法和异步的底层原理全解析

C#中async await异步关键字用法和异步的底层原理全解析

《C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析》：本文主要介绍C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一... 目录C#异步编程一、异步编程基础二、异步方法的工作原理三、代码示例四、编译后的底层实现五、总结C#异步编程
阅读更多...
在Spring Boot中浅尝内存泄漏的实战记录

在Spring Boot中浅尝内存泄漏的实战记录

《在SpringBoot中浅尝内存泄漏的实战记录》本文给大家分享在SpringBoot中浅尝内存泄漏的实战记录,结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录使用静态集合持有对象引用，阻止GC回收关键点：可执行代码：验证：1，运行程序（启动时添加JVM参数限制堆大小）：2，访问 htt
阅读更多...
SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能

SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能

《SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能》milvus支持的语言比较多,支持python,Java,Go,node等开发语言,本文主要介绍如何使用Java语言,采用springboo... 目录1、Milvus基本概念2、添加maven依赖3、配置yml文件4、创建MilvusClient
阅读更多...
浅析Java中如何优雅地处理null值

浅析Java中如何优雅地处理null值

《浅析Java中如何优雅地处理null值》这篇文章主要为大家详细介绍了如何结合Lambda表达式和Optional,让Java更优雅地处理null值,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录场景 1：不为 null 则执行场景 2：不为 null 则返回，为 null 则返回特定值或抛出异常场景
阅读更多...
SpringMVC获取请求参数的方法

SpringMVC获取请求参数的方法

《SpringMVC获取请求参数的方法》：本文主要介绍SpringMVC获取请求参数的方法,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下... 目录1、通过ServletAPI获取2、通过控制器方法的形参获取请求参数3、@RequestParam4、@
阅读更多...
shell编程之函数与数组的使用详解

shell编程之函数与数组的使用详解

《shell编程之函数与数组的使用详解》：本文主要介绍shell编程之函数与数组的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录shell函数函数的用法俩个数求和系统资源监控并报警函数函数变量的作用范围函数的参数递归函数shell数组获取数组的长度读取某下的
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2