Java Socket编程和TCP/IP协议

Socket编程

 

1、网络基础知识

一、两台计算机间进行通信须要如下三个条件： 
IP地址、协议、端口号

二、TCP/IP协议： 
是目前世界上应用最为普遍的协议，是以TCP和IP为基础的不一样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

三、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 

四、IP地址 
为实现网络中不一样计算机之间的通讯，每台计算机都必须有一个惟一的标识—IP地址。 
32位二进制

五、端口 
区分一台主机的多个不一样应用程序，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讯链路的终结点，是TCP和UDP的基础

六、Socket套接字： 
网络上具备惟一标识的IP地址和端口组合在一块儿才能构成惟一能识别的标识符套接字。 
Socket原理机制： 
通讯的两端都有Socket 
网络通讯其实就是Socket间的通讯 
数据在两个Socket间经过IO传输

七、Java中的网络支持 
针对网络通讯的不一样层次，Java提供了不一样的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，经过URL能够直接读取或写入网络上的数据 
Sockets：使用TCP协议实现的网络通讯Socket相关的类 
Datagram:使用UDP协议，将数据保存在用户数据报中，经过网络进行通讯。

TCP编程

一、TCP协议是面向链接的、可靠的、有序的、以字节流的方式发送数据，经过三次握手方式创建链接，造成传输数据的通道，在链接中进行大量数据的传输，效率会稍低

二、Java中基于TCP协议实现网络通讯的类 
客户端的Socket类 
服务器端的ServerSocket类

三、Socket通讯的步骤 
① 建立ServerSocket和Socket 
② 打开链接到Socket的输入/输出流 
③ 按照协议对Socket进行读/写操做 
④ 关闭输入输出流、关闭Socket

四、服务器端： 
① 建立ServerSocket对象，绑定监听端口 
② 经过accept()方法监听客户端请求 
③ 链接创建后，经过输入流读取客户端发送的请求信息 
④ 经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();  
	}
 
}

五、客户端： 
① 建立Socket对象，指明须要链接的服务器的地址和端口号 
② 链接创建后，经过输出流想服务器端发送请求信息 
③ 经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.创建TCP链接
		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.关闭链接
		sck.close();
	}
 
}

六、应用多线程实现服务器与多客户端之间的通讯

① 服务器端建立ServerSocket，循环调用accept()等待客户端链接 
② 客户端建立一个socket并请求和服务器端链接 
③ 服务器端接受客户端的请求，建立socket与该客户创建专线链接 
④ 创建链接的两个socket在一个单独的线程上对话 
⑤ 服务器端继续等待新的链接

//服务器线程处理
//和本线程相关的socket
Socket 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("客户端链接的数量："+count);
	}
}

UDP编程

UDP协议（用户数据报协议）是无链接的、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），而后再将数据报发送出去

DatagramPacket类：表示数据报包

DatagramSocket类：进行端到端通讯的类

一、服务器端实现步骤

① 建立DatagramSocket，指定端口号 
② 建立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的用户登陆
//一、建立服务器端DatagramSocket，指定端口
DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010);
//二、建立数据报，用于接受客户端发送的数据
byte[] data =newbyte[1024];//
DatagramPacket packet =newDatagramPacket(data,data.length);
//三、接受客户端发送的数据
socket.receive(packet);//此方法在接受数据报以前会一致阻塞
//四、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
//一、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();
//二、建立数据报，包含响应的数据信息
DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);
//三、响应客户端
socket.send(packet2);
//四、关闭资源
socket.close();

二、客户端实现步骤 
① 定义发送信息 
② 建立DatagramPacket，包含将要发送的信息 
③ 建立DatagramSocket 
④ 发送数据

//客户端
//一、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();
//二、建立数据报，包含发送的数据信息
DatagramPacket packet = newDatagramPacket(data,data,length,address,port);
//三、建立DatagramSocket对象
DatagramSocket socket =newDatagramSocket();
//四、向服务器发送数据
socket.send(packet);

 
//接受服务器端响应数据
//======================================
//一、建立数据报，用于接受服务器端响应数据
byte[] data2 = new byte[1024];
DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length);
//二、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);
//四、关闭资源
socket.close();

如何实现android和服务器长链接？

咱们有时候有这种需求，即咱们的android客户端要始终保持与服务端的链接，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链接，一旦有任务则开发发送，而咱们的android客户端则要保持一个时刻接收任务或消息的状态。。。这个时候咱们经过socket来实现这种需求【固然你也能够采用http轮询的方式来不断的从客户端个请求服务端，这样作有必定的弊端】

实现原理： 
1：android客户端经过service在后台经过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咱们android客户端的消息或任务以后，要将这种结果表如今ui上，这个步骤方法就比较多了，例如你能够发一个广播来通知ui,或者你能够经过一个static的handler来处理

Android保持长链接的代码如何写？最近看了不少关于Android长链接的文章，基本上都是阐述原理的，有没有具体代码演示的？