前言
一. 什么是网络(了解七层网络模型)?
按区域可分为:
- 局域网(区域小,如:一个房间、一栋楼)
- 城域网(区域稍大,如:城市、省份)
- 广域网(最大,如:国家、地球;Internet国际互联网就是最常用的广域网)
按层次从上至下可分为:
- 物理层:底层硬件(计算机)
- 数据链路层:通信的介质
- 网络层:寻址和路由 ( IP协议)
- 传输层:连接和数据通信 (TCP协议\UDP协议)
- 会话层:管理会话
- 表示层:处理数据格式、加密
- 应用层:程序之间的通信(http协议\ftp协议\smtp协议\pop3协议)
二. 什么是TCP/UDP协议?
主要控制点对点之间数据的通信
两者的区别:
- TCP是可靠的连接,UDP是不可靠的连接
- TCP类似打电话,需要先打通对方电话,等待对方有回应后才会跟对方继续说话,它一定会确认可以发信息以后才会把信息发出去。
- UDP就好比发电报,发出去就完事了,对方有没有接收到它都不管。所以UDP是不可靠的。
- TCP类似打电话,需要先打通对方电话,等待对方有回应后才会跟对方继续说话,它一定会确认可以发信息以后才会把信息发出去。
- TCP是面向连接的,UDP是面向无连接的
- 面向连接是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”,这样能建立可靠的连接。
- TCP面向字节流传输,UDP是面向报文传输
- TCP不像UDP一样那样一个个报文独立地传输,而是在不保留报文边界的情况下以字节流方式进行传输。
三.什么是socket?
定义
socket就是两个应用程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,连接的一段就是一个socket,又称为套接字。实现一个socket连接通信至少需要两个套接字,一个运行在服务端(插孔),一个运行在客户端(插头)。
套接字用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。应用程序通过套接字向网络发出请求或应答网络请求。注意的是套接字既不是程序也不是协议,只是操作系统提供给通信层的一组抽象API接口。
四.基于TCP协议的socket通信的实现步骤是怎样的?
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互,通信的两端要严格区分为客户端(Client)与服务端(Server)
在Java中,提供了两个类用于实现TCP通信程序:
客户端:java.net.Socket 类
- 创建Socket对象,向服务端发出连接请求,服务端响应请求,两者建立连接开始通信。
服务端:java.net.ServerSocket类
- 创建ServerSocket对象,相当于开启一个服务,并等待客户端的连接
注意:服务端程序需要事先启动,等待客户端的连接。客户端主动连接服务器端,连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
生活场景:当你打电话给朋友时会先拨号,朋友听到电话铃声后会提起电话,此时你与朋友就建立了连接,
就可以通话了。等交流完毕挂断电话结束这次交谈。
具体实现步骤
- 服务端首先初始ServerSocket()
- 服务端对端口进行监听
- 服务端调用accept()堵塞,等待客户端连接。此时,若有一个客户端初始化了一个Socket,然后连接服务端connect()。若连接成功,此时客户端与服务端的连接就建立了。
- 客户端发送请求write(),服务端接收请求并处理read(),然后将回应发送给客户端write(),客户端读取数据read(),最后关闭连接close(),一次交互结束。
客户端的实现
循环发送与接收数据(注释见代码)
Socket socket = new Socket("主机ip", 端口号);
//向服务端写入数据(开启自动刷新缓存)
PrintWriter pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
//控制台输入需要发送的数据
InputStreamReader isr1 = new InputStreamReader(System.in);
//将需要发送的数据存入缓存中
BufferedReader br1 = new BufferedReader(isr1);
//接收服务端的信息
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
//存入缓存
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
while (true){
System.out.println("我说:");
//读取服务端缓存的数据
String s2 = br1.readLine();
//将信息传给客户端
pw.println(s2);
//读取服务端的数据
String s1 = br.readLine();
System.out.println("服务端说:"+s1);
}
服务端的实现
服务端与客户端的基本代码一样,服务端先进行数据的读,再进行数据的写
//初始ServerSocket
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
System.out.println("=====服务端开启=====");
//开启监听
Socket socket = serverSocket.accept();
//服务端接入,开始读取信息
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
//存入缓存
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
//向客户端写入数据(开启自动刷新缓存)
PrintWriter pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
//控制台输入需要发送的数据
InputStreamReader isr1 = new InputStreamReader(System.in);
//将需要发送的数据存入缓存中
BufferedReader br1 = new BufferedReader(isr1);
while (true){
//读取客户端的数据
String s1 = br.readLine();
System.out.println("客户端说:"+s1);
System.out.println("我说:");
String s2 = br1.readLine();
//将信息传给客户端
pw.println(s2);
}
如果需要关闭客户端可以在循环中设置跳出的条件,若当客户端输入bye时,可结束连接。同理,当服务端接收到bye时跳出当前while循环,继续循环等待其余客户端的连接。具体代码略…
注意:任意的IO流关闭后,socket自动关闭
测试
客户端测试:
服务端测试
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