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Java基于socket編程相關知識解析

2020-06-14 11:12chance2015 JAVA教程

這篇文章主要為大家詳細解析了Java基于socket編程的相關知識,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下

一、網絡編程中兩個主要的問題

一個是如何準確的定位網絡上一臺或多臺主機,另一個就是找到主機后如何可靠高效的進行數據傳輸。

在TCP/IP協議中IP層主要負責網絡主機的定位,數據傳輸的路由,由IP地址可以唯一地確定Internet上的一臺主機。

而TCP層則提供面向應用的可靠(tcp)的或非可靠(UDP)的數據傳輸機制,這是網絡編程的主要對象,一般不需要關心IP層是如何處理數據的。

目前較為流行的網絡編程模型是客戶機/服務器(C/S)結構。即通信雙方一方作為服務器等待客戶提出請求并予以響應。客戶則在需要服務時向服務器提 出申請。服務器一般作為守護進程始終運行,監聽網絡端口,一旦有客戶請求,就會啟動一個服務進程來響應該客戶,同時自己繼續監聽服務端口,使后來的客戶也 能及時得到服務。

二、兩類傳輸協議:TCP\UDP

TCP是Tranfer Control Protocol的 簡稱,是一種面向連接的保證可靠傳輸的協議。通過TCP協議傳輸,得到的是一個順序的無差錯的數據流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建 立連接,以便在TCP協議的基礎上進行通信,當一個socket(通常都是server socket)等待建立連接時,另一個socket可以要求進行連接,一旦這兩個socket連接起來,它們就可以進行雙向數據傳輸,雙方都可以進行發送 或接收操作。

UDP是User Datagram Protocol的簡稱,是一種無連接的協議,每個數據報都是一個獨立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地,因此能否到達目的地,到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。

比較:

UDP:
1.每個數據報中都給出了完整的地址信息,因此無需要建立發送方和接收方的連接。
2.DP傳輸數據時是有大小限制的,每個被傳輸的數據報必須限定在64KB之內。
3.DP是一個不可靠的協議,發送方所發送的數據報并不一定以相同的次序到達接收方

TCP:
1.向連接的協議,在socket之間進行數據傳輸之前必然要建立連接,所以在TCP中需要連接時間。
2.CP傳輸數據大小限制,一旦連接建立起來,雙方的socket就可以按統一的格式傳輸大的數據。
3.CP是一個可靠的協議,它確保接收方完全正確地獲取發送方所發送的全部數據。
應用:

1、TCP在網絡通信上有極強的生命力,例如遠程連接(Telnet)和文件傳輸(FTP)都需要不定長度的數據被可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價的,對數據內容正確性的檢驗必然占用計算機的處理時間和網絡的帶寬,因此TCP傳輸的效率不如UDP高。

2、UDP操作簡單,而且僅需要較少的監護,因此通常用于局域網高可靠性的分散系統中client/server應用程序。例如視頻會議系統,并不要求音頻視頻數據絕對的正確,只要保證連貫性就可以了,這種情況下顯然使用UDP會更合理一些。

三、基于Socket的java網絡編程

1.么是Socket

網絡上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現數據的交換,這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket。Socket通常用來實現客戶方和服務方的連接。Socket是TCP/IP協議的一個十分流行的編程界面,一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定。

但是,Socket所支持的協議種類也不光TCP/IP一種,因此兩者之間是沒有必然聯系的。在Java環境下,Socket編程主要是指基于TCP/IP協議的網絡編程。

2.ocket通訊的過程

Server端Listen(監聽)某個端口是否有連接請求,Client端向Server 端發出Connect(連接)請求,Server端向Client端發回Accept(接受)消息。一個連接就建立起來了。Server端和Client 端都可以通過Send,Write等方法與對方通信。

對于一個功能齊全的Socket,都要包含以下基本結構,其工作過程包含以下四個基本的步驟:

  (1) 創建Socket;

  (2) 打開連接到Socket的輸入/出流;

  (3) 按照一定的協議對Socket進行讀/寫操作;

  (4) 關閉Socket.

3.建Socket

創建Socket

java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket,分別用來表示雙向連接的客戶端和服務端。這是兩個封裝得非常好的類,使用很方便。其構造方法如下:

  Socket(InetAddress address, int port);

  Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);

  Socket(String host, int prot);

  Socket(String host, int prot, boolean stream);

  Socket(SocketImpl impl)

  Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)

  Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)

  ServerSocket(int port);

  ServerSocket(int port, int backlog);

  ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)

  其中address、host和port分別是雙向連接中另一方的IP地址、主機名和端 口號,stream指明socket是流socket還是數據報socket,localPort表示本地主機的端口號,localAddr和 bindAddr是本地機器的地址(ServerSocket的主機地址),impl是socket的父類,既可以用來創建serverSocket又可 以用來創建Socket。count則表示服務端所能支持的最大連接數。例如:

  Socket client = new Socket(“127.0.0.1”, 8888);

  ServerSocket server = new ServerSocket(8888);

  注意,在選擇端口時,必須小心。每一個端口提供一種特定的服務,只有給出正確的端口,才 能獲得相應的服務。0~1023的端口號為系統所保留,例如http服務的端口號為80,telnet服務的端口號為21,ftp服務的端口號為23, 所以我們在選擇端口號時,最好選擇一個大于1023的數以防止發生沖突。

  在創建socket時如果發生錯誤,將產生IOException,在程序中必須對之作出處理。所以在創建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出異常。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持服務器之家。

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