Java基础进阶网络编程-TCP和UDP协议

1、传输层协议中有两个非常重要的协议：

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。

2、TCP/IP 以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。

3、IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。

4、TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即物理链路层、IP层、传输层和应用层。

5、TCP协议（类似电话）：

使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
传输前，采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的  TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。在连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

UDP协议（类似短信）：

将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
每个数据报的大小限制在64K内
发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的
可以广播发送
发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快

6、TCP三次握手（引自b站尚硅谷java零基础）：

（三次握手是建立连接的时候）

客户端向服务端第一次握手表示，服务端知道客户端发送数据

服务端向客户端第二次握手表示，客户端知道（服务端知道客户端发送数据）

客户端向服务端第三次握手表示，服务端知道（客户端知道（服务端知道客户端发送数据））

7、TCP四次挥手（引自b站尚硅谷java零基础）：

（四次挥手是断开连接的时候）

客户端向服务端第一次挥手表示，服务端收到客户端的断开网络连接通知

服务端向客户端第二次挥手表示，服务端发送报文给客户端，（我知道你要断开连接了）

服务端向客户端第三次挥手表示，服务端发送报文给客户端，（我已经断开连接）

客户端向服务端第四次挥手表示，客户端发送报文给服务端，（测试是否断开连接）

示例代码01：

public class TcpTest01 {

    //客户端(模拟客户端向服务端发送数据，服务端接受并在控制台展示出来)
    @Test
    public void client() throws Exception{

        //定义网络Ip
        InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        //创建网络连接对象
        Socket socket = new Socket(inet1,8899);
        //获取输出流，写入数据
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //写数据
        os.write("我是客户端的工作人员，你好！".getBytes());

        //流关闭
        os.close();
        socket.close();
    }

    //服务端
    @Test
    public void server() throws Exception{

       //创建服务端网络连接对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8899);
        //调用accept()表示接收来自于客户端的socket
        Socket socket = ss.accept();
        //获取输入流读取数据
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //创建安全的输出流对象
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bytes = new byte[5];
        int readConut =0;
        while ((readConut = is.read(bytes)) != -1) {
            bos.write(bytes,0,readConut);
        }
        System.out.println(bos.toString());
        System.out.println("收到了来自于：" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");

        //流关闭
        bos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();

    }
}

运行结果：

客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。

示例代码02：

public class TcpTest02 {

    @Test
    public void client() throws Exception {

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 8899);

        InputStream ins = socket.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("008-哈希表或者散列表数据结构.png");

        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024];
        int readCount = 0;
        while((readCount = ins.read()) != -1){
            fos.write(bytes,0,readCount);
        }

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

    @Test
    public void server() throws Exception {

        ServerSocket ss = new ServerSocket(8899);
        Socket socket = ss.accept();

        OutputStream oos = socket.getOutputStream();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("008-哈希表或者散列表数据结构.png");

        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024];
        int readCount = 0;
        while((readCount = fis.read()) != -1){
            oos.write(bytes,0,readCount);
        }

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

运行结果：

从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。

示例代码03：

public class TcpTest03 {
  
    @Test
    public void client() throws IOException {
       
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("008-哈希表或者散列表数据结构.png"));
        
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //关闭数据的输出
        socket.shutdownOutput();

        //接收来自于服务器端的数据，并显示到控制台上
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bufferr = new byte[20];
        int len1;
        while((len1 = is.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer,0,len1);
        }

        System.out.println(baos.toString());

        //6.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
        baos.close();
    }

   
    @Test
    public void server() throws IOException {
        
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        
        Socket socket = ss.accept();
        
        InputStream is = socket.getInputStream();
        
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("008-哈希表或者散列表数据结构.png"));
        
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        System.out.println("图片传输完成");

        //服务器端给予客户端反馈
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("你好，美女，照片我已收到，非常漂亮！".getBytes());

       
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();
        os.close();

    }
}

运行结果：

使用UDP协议客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上

示例代码04：

public class UdpTest01 {

    //发送端
    @Test
    public void sender() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        String str = "我是UDP方式发送的导弹";
        byte[] data = str.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);

        socket.send(packet);

        socket.close();

    }
    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

        byte[] buffer = new byte[100];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);

        socket.receive(packet);

        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

        socket.close();
    }
}