UDP和TCP

来源：互联网发布：会员充值管理系统php 编辑：程序博客网时间：2024/06/02 23:41

一、网络编程要素

1.网络通讯三要素

（1）IP地址：网络设备的标识，通常本地IP地址为：127.0.0.1，本地主机名为localhost。

相关方法：

InetAddress类属于构造函数，不用创建新对象。它的常用方法有：

getLocalHost（）；返回本地主机名

getHostAddress（）；返回IP地址字符串（以文本形式表现）

getHostName（）；获取此IP地址的主机名。

getByName()；在给定主机名确定主机IP

toString（）；将IP地址转换为String

（2）端口号：用于标识进程的逻辑地址，是不同进程之间的标识。

有效端口：0~65535，其中0~1024为系统使用或保留端口。

（3）传输协议：即通讯规则，常见的协议有TCP和UDP。

2.网络通讯连接步骤

（1）找到对方IP

（2）数据要发送到对方指定的应用程序上。为了标识这些应用程序，所以给这些网络应用程序都用数字进行表识。即端口。

（3）定义通信规则，这个通讯规则成为协议。

3.UDP和TCP协议的特点

（1）UDP：传输不需要建立连接；

数据及源和目的封装成数据包，每个包在64k以内。

因无连接，是不可靠协议。

不需要建立连接，速度快。

（2）TCP：建立连接，形成传输数据的通道。

在连接中进行大量数据传输。

通过三次握手完成连接，效率会稍低。

二、UDP传输

UDP和TCP传输都通过Socket服务。Socket服务就是为网络服务提供的一种机制。通信的两端都有Socket，数据在两个Socket之间通过IO传输。

（一）UDP传输

1.定义一个UDP发送端

思路：（1）建立udpsocket服务；

（2）提供数据，并将数据封装到数据包中。

（3）通过Socket服务的发送功能，将数据包发出去。

（4）关闭资源

2.定义udp接收端

思路：（1）定义udpsocket服务。通常会监听一个端口，其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识，方便于明确哪些数据过来时该应用程序可以处理。

（2）定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据。数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。

（3）通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。

（4）通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。

（5）关闭资源。

示例：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。

<span style="font-size:14px;">//定义一个udp发送端。通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。class  UdpSend{public static void main(String[] args) throws Exception{//1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//DatagramSocket（）；用来发送和接收数据包的套接字。//2，确定数据，并封装成数据包。//DatagramPacket(byte[] buf, int offset,int length, InetAddress address, int port)                 //构造数据包，用来将长度为length，偏移量为offset的包发送到指定主机上的指定端口byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10000);//3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。ds.send(dp);//4，关闭资源。ds.close();}}//定义udp的接收端。用于接收udp协议传输的数据并处理。class  UdpRece{public static void main(String[] args) throws Exception{//1,创建udp socket，建立端点。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);while(true){//2,定义数据包。用于存储数据。byte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//3，通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。ds.receive(dp);//阻塞式方法。//4，通过数据包的方法获取其中的数据。String ip = dp.getAddress().getHostAddress();//获取发送端的IPString data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//数据缓冲区int port = dp.getPort();//返回发送端的端口号System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);//打印发送端信息以及收到的数据内容}//5，关闭资源ds.close();}}</span>

3.数据录入方式数据

和发送端不同的是：用BufferedReader接收键盘输入数据，然后使用DategramPacket封装成数据包，然后发送。

（二）TCP传输

通过Socket和ServerSocket建立客户端和服务端，建立连接后通过Socket中的IO流进行数据的传输，最后关闭Socket。

同样，客户端和服务端是两个独立的应用程序。客户端对应的对象是Socket，服务端对应的对象是ServerSocket。

1.客户端

通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。因为tcp是面向连接的，所以在建立客户端时，就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。

创建客户端：

（1）创建Socket服务，并指定要连接的主机和端口。使用方法：Socket（String host，int port，InetAddress localAddr，int loacalport）；

或 Socket（InetAddress adress，int Port，InetAddress localAddr，int loacalport）；

（2）为了发送数据，应该获取Socket流中输出流。使用方法：getOutputStream（）；

（3）关闭客户端。

2.服务端

定义端点接收数据并打印在控制台上。

创建服务端：

（1）建立服务端的socket服务，ServerSocket()；并监听一个端口，ServerSocket（int port，int backlog，InetAdderss bindAdrr）；

（2）获取连接过来的客户端对象。通过ServerSokcet的 accept（侦听并接受此套接字的连接）方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。

（3）客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据，并处理。

（4）关闭服务端。（可选）

示例：给服务端发送给一个文本数据，服务端点接收数据并打印在控制台上。

import java.io.*;import java.net.*;//客户端class  TcpClient{public static void main(String[] args) throws Exception {//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口Socket s = new Socket("127.0.0.1",10003);//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());//封装数据s.close();}}//服务端class  TcpServer{public static void main(String[] args) throws Exception{//建立服务端socket服务。并监听一个端口。ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。while(true){Socket s = ss.accept();//侦听并接收到此套接字的连接String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();//获取客户端主机IPSystem.out.println(ip+".....connected");//打印提示已连接//获取客户端发送过来的数据，使用客户端对象的读取流来读取数据。InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));//打印接收到的文本s.close();//关闭客户端.}}}

注意：客户端和服务端是两个独立的应用程序，再次为了阅读方便写入同一文档中，运行class文件时，应先开启服务端。

（三）TCP传输的客户端和服务端的互访

客户端和服务端的互访就是服务端收到客户端信息后，对客户端反馈信息。

步骤：

客户端：

（1）建立socket服务，指定要连接主机和端口。

（2）获取socket流中的输出流，将数据写到该流中，通过网络发送给服务端。

（3）获取socket流中的输入流，将服务端反馈的数据获取到，并打印。

（4）关闭客户端资源。

服务端：

（1）建立服务端的socket服务，并监听一个端口；

（2）获取连接过来的客户端对象。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。

（3）客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象发过来的数据。

（4）获取socket流中的输出流，将反馈馈信息写入该流中，通过网络发送给客户端。

（5）关闭服务端。（可选）

示例：使用TCP协议完成一个客户端一个服务器。客户端从键盘输入读取一个字符串，发送到服务器。服务器接收客户端发送的字符串，反转之后发回客户端。客户端接收并打印。

<span style="font-size:14px;">//服务端import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintStream;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;/** 创建一个多线程服务端* * 接收客户端发送过来的字符串* * 打印客户端的地址, 端口号, 发送过来的字符串* * 把字符串反转, 再发回去*/public class Server {        public static void main(String[] args) throws Exception {                ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);                while (true) {                        final Socket socket = serverSocket.accept();                        new Thread(){                                public void run() {                                        try {                                                String ip = socket.getInetAddress().getHostAddress();                                                int port = socket.getPort();                                                                                                </span><span style="font-size:12px;">BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));</span><span style="font-size:14px;">                                                PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());                                                                                                String s = br.readLine();// 读取到的一行字符串                                                System.out.println(ip + ":" + port + ": " + s);// 打印                                                ps.println(new StringBuilder(s).reverse());// 反转, 发回去                                                                                                socket.close();                                        } catch (IOException e) {                                                e.printStackTrace();                                        }                                }                        }.start();                }        }}//--------------------------------------------------------------------------------------------//客户端import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintStream;import java.net.Socket;import java.util.Scanner;/** 连接服务端* * 从键盘接收一个字符串* * 发送到服务端* * 接收服务端发回的字符串, 打印*/public class Client {        public static void main(String[] args) throws Exception {                Socket socket = new Socket("192.168.3.100", 12345);                                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));                PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());                Scanner scanner = new Scanner(System.in);                                System.out.println("请输入一个字符串:");                ps.println(scanner.nextLine());// 从键盘读取一行字符串, 发送                System.out.println(br.readLine());// 从服务端读取一行字符串, 打印                                socket.close();                scanner.close();        }}</span>

三、TCP和UDP的不同总结

UDP协议是面向非连接的协议，正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但也正因为如此，它的可靠性不高，容易造成数据丢失。可以形象的用对讲机来理解UDP协议的特点。常用的UDP协议程序有QQ（因此有时侯会出现数据发送失败或者丢失）等。

TCP是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，可靠性比较高，可以形象的用电话来理解TCP协议的特点（比如：“你在吗？”、“我在”、“连接建立，开始传输”），常见的TCP协议程序有迅雷快车等下载软件。