java 网络编程TCP程序设计

时间 2019-11-29

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一.TCP/IP知识
　　1.网络编程的目的就是指直接或间接地经过网络协议与其它计算机进行通信。java

　　2. 网络编程中有两个主要的问题：一个是如何准确地定位网络上一台或多台主机，另外一个就是找到主机后如何可靠高效地进行数据传输。程序员

　　3.TCP/IP（Transmission Control Protocol Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议，是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。编程

　　4.在TCP/IP协议中IP层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址能够惟一地肯定Internet上的一台主机。服务器

　　5. TCP层则提供面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，通常不须要关心IP层是如何处理数据的。网络

　　6.使用Java语言编写网络通讯程序一般是在应用层，对某些特殊的应用可能须要直接基于传输层协议编程，通常无需关心网络通讯的具体细节，特别是互联网层和网络接口层。 socket

　　7.传输层提供在源结点和目标结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输，TCP/IP模型提供了两种传输层协议，即传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。工具

　　8.TCP协议是面向链接的，在传送数据以前必须与目标结点创建链接，数据传输结束后关闭链接。spa

　　9. UDP是一种无链接协议，可直接传输数据，无需事先创建链接，直接发送带有目标结点信息的数据报。操作系统

　　10.不一样的数据报可能通过不一样的路径到达目标结点，到达时的顺序与出发时的顺序也可能不一样。.net

　　11.采用哪一种传输层协议是由应用程序的须要决定的，若是可靠性更重要的话，用面向链接的协议会好一些。好比文件服务器须要保证数据的正确性和有序性，若是一些数据丢失了，系统的有效性将会失去。

　　12. 而有一些服务器是间歇性地发送一些数据块的，若是数据丢失，服务器并不须要再从新发送，由于当数据到达的时候，它可能已通过时了。确保数据的有序性和正确性须要额外的操做和存储空间，这将会下降系统的响应速率。

　　13.传输层的上一层是应用层，应用层包括全部的高层协议。早期的应用层有远程登陆协议(Telnet)、文件传输协议(File Transfer Protocol ，FTP)和简单邮件传输协议(Simple MailTransfer Protocol ，SMTP)等。目前使用最普遍的应用层协议是用于从Web服务器读取页面信息的超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol，HTTP)。

　　14.端口(Port)与IP地址一块儿为网络通讯的应用程序之间提供一种确切的地址标识，IP地址标识了发送数据的目的计算机，而端口标识了将数据包发送给目的计算机上的哪个应用程序。

　　15. 应用层协议一般采用客户/服务器模式，应用服务器启动后监听特定的端口，客户端须要服务时请求与服务器该端口创建链接。一些经常使用的应用服务都有缺省的端口，例如Web服务器缺省的端口号为80。

　　16.域名是为了方便记忆而专门创建的一套地址转换系统，一个域名只能对应一个IP地址，而多个域名能够同时被解析到一个IP地址。

　　17. 要访问一台互联网上的服务器，最终还必须经过IP地址来实现，域名解析就是将域名从新转换为IP地址的过程。域名解析须要由专门的域名解析服务器(DNS)来完成。

　　18.获取本机的IP地址

import java.net.*;
public class getLocalHostTest
{    public static void main(String[] args)
   {     InetAddress myIP=null; // InetAddress用来存储internet地址
        try 
        { myIP=InetAddress.getLocalHost(); 
        }
       catch(Exception e)       { }
       System.out.println(myIP);
   }
}

　　19.根据域名自动到DNS上查找IP地址

import java.net.*;
public class getIP
{  public static void main(String args[])
   { InetAddress bd=null;
     try    { bd=InetAddress.getByName("www.baidu.com");
     }
     catch(Exception e)      { }
   System.out.println(bd);    
  }
}

二. 网络编程的基本方法

　　1.Java语言专门为网络通讯提供了软件包java.net。采用java.net包提供的API能够快速方便地开发基于网络的应用。

　　2.java.net包对http协议提供了特别的支持。只需经过URL类对象指明图像、声音资源的位置，无需额外的工做，就能够轻松地从Web服务器上获取图像、声音，或者经过流操做获取HTML文档及文本等资源，并能够对得到的资源进行处理。

　　3.java.net包还提供了对TCP、UDP协议套接字(Socket)编程的支持，能够创建用户本身的服务器，实现特定的应用。

　　4.Socket是一种程序接口，最初由California大学Berkeley分校开发，是用于简化网络通讯的一种工具，是UNIX操做系统的一个组成部分。如今Socket的概念已深刻到各类操做环境，包括Java。

三.Socket(套接字)

　　1.套接字（Socket）是由伯克利大学独创的。它容许程序把网络链接当成一个流，能够向这个流写字节，也能够从这个流读取字节。套接字为程序员屏蔽了网络的底层细节，例如媒体类型、信息包的大小、网络地址、信息的重发等。

　　2.网络上的两个程序经过一个双向的通信链接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket一般用来实现客户方和服务方的链接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面，一个Socket由一个IP地址和一个端口号惟一肯定。

　　3.对于一个功能齐全的Socket，都要包含如下基本结构，其工做过程包含如下四个基本的步骤：（1）建立Socket；（2）打开链接到Socket的输入/出流；（3）按照必定的协议对Socket进行读/写操做；（4）关闭Socket。第（3）步是程序员用来调用Socket和实现程序功能的关键步骤。

　　4.为了在TCP上通讯，客户端和服务器端的应用程序须要创建并约束在Socket上。

　　5.Socket类的对象以流的形式在客户端和服务器端之间通讯。

　　6.Socket类支持TCP/IP的基本类。TCP是一个流网络链接协议。Socket类提供一些流输入/输出的方法，使得从Socket中读入数据和往Socket中写入数据都很容易。该类对于在Internet上进行通讯是必不可少的。

四.客户方套接字

　　1.客户端套接字主要涉及到如下方法：
public Socket(String host ,int port)

　　2.这个方法创建一个到主机host、端口号为port的套接字，链接到远程主机。建立一个Socket的实例对象：
Socket client=new Socket(“服务器名”,1111);

　　3.客户机必须知道服务器的IP地址。能够利用前面提到的InetAddress 对象经过域名来获得。
　　示范代码以下：

try { Socket soc=new Socket ("www.sina.com" , 80);//发送数据
} catch(unknownHostException uex) {
} catch(IOException e) {}

　　4.public InputStream getInputStream( ) throws IOException

　　该方法返回一个输入流，利用这个流就能够从套接字读取数据。一般连接这个流到一个　　BufferedInputStream或者BufferedReader。

　　5.public OutputStream getOutputStream ( ) throws IOException
　　该方法返回一个原始的OutputStream，能够从应用程序写数据到套接字的另外一端。一般将它连接到DataOutputStream或者OutputStreamWriter等更方便的类

五.服务器套接字
　　1.在ServerSocket类中包含了建立ServerSocket对象的构造方法、在指定端口监听的方法、创建链接后发送和接收数据的方法。

　　2.当建立ServerSocket类的一个实例对象并提供一个端口资源，就创建了一个固定位置可让其余计算机来访问:
　　ServerSocket server=new ServerSocket(1234);

　　3.注意：端口的分配必须是惟一的。由于端口是为了惟一标识每台计算机惟一服务的，另外端口号是从0~65535之间的，前1024个端口已经被TCP/IP 做为保留端口，所以所分配的端口只能是1024个以后的。

　　4.ServerSocket类是一个用于监听客户请求的的Internet服务器程序的类。ServerSocket类实际上并不执行服务，在服务器上表明客户建立一个Socket类的对象，经过建立该对象来进行通讯。

　　5.下面是一个典型的建立Server端ServerSocket的过程。

ServerSocket server=null;
try {　server=new ServerSocket(4700);
//建立一个ServerSocket在端口4700监听客户请求
}catch(IOException e)
{System.out.println("can not listen to :"+e);
}

Socket socket=null;
try {　socket=server.accept();//接受链接请求　
}catch(IOException e){
　　System.out.println("Error:"+e);
}

　　6.每个Socket存在时，都将占用必定的资源，在Socket对象使用完毕时，要将其关闭。关闭Socket能够调用Socket的Close（）方法。

　　7.在关闭Socket以前，应将与Socket相关的全部的输入/输出流所有关闭，以释放全部的资源。并且要注意关闭的顺序，与Socket相关的全部的输入/输出该首先关闭，而后再关闭Socket。

　　8.发送方和接收方的成对的两个socket之间必须创建链接，以便在TCP协议的基础上进行通讯。当一个socket（一般都是server socket）等待创建链接时，另外一个socket能够要求进行链接，一旦这两个socket链接起来，它们就能够进行双向数据传输，双方均可以进行发送或接收操做。

　　9.Socket机制用到的类有java.net.ServerSocket、java.net.Socket等。

　　10.服务器端实例化ServerSocket类，以accept()方法接收客户的链接。

　　11.客户端则直接以服务器的地址和监听端口为参数实例化Socket类，链接服务器。

　　12.服务器端和客户端调用getInputStream()和getOutputStream()方法获得输入/输出流。

　　13.编写程序实现简单的两台计算机之间的通信。

服务器：

import java.io.*;
import java.net.*; 
public class MyServer
 {     public static void main(String[] args) throws IOException
     {  ServerSocket server=new ServerSocket(1111); 
         Socket client=server.accept(); 
         BufferedReader in=new BufferedReader(new  InputStreamReader(client.getInputStream())); 
         PrintWriter out=new PrintWriter(client.getOutputStream()); 
        while(true)
        {String str=in.readLine(); 
          System.out.println(str); 
          out.println("has receive...."); 
          out.flush(); 
          if(str.equals("end")) 
          break; 
        } 
     client.close();    }}

客户端：

import java.net.*; 
import  java.io.*; 
public class Client{ 
    static Socket server; 
    public static void main(String[] args) throws Exception
    { server=new Socket(InetAddress.getLocalHost(),1111); 
      BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(server.getInputStream())); 
      PrintWriter out=new PrintWriter(server.getOutputStream()); 
      BufferedReader wt=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 
      while(true)
      { String str=wt.readLine(); 
         out.println(str); 
         out.flush(); 
       if(str.equals("end"))     {  break;   } 
      System.out.println(in.readLine()); 
      } 
     server.close();    } }