Java的Socket收集編程基本常識入門教程

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1、TCP/IP簡介

TCP/IP協定族是互聯網應用的協定，也能夠用在自力的公用收集中。
TCP/IP協定族包含了IP協定、TCP協定和UDP協定。

IP協定應用IP地址來分發報文，但它是努力而為的辦事，報文能夠喪失、亂序或許
反復發送。TCP和UDP協定在IP協定基本上增長了端標語，從而在兩台主機的運用
法式間樹立起通明的銜接。

分歧的是，TCP協定會對IP層的毛病停止修復，它經由過程握手新聞在主機間樹立銜接，
以後經由過程在新聞中參加序列號來恢復新聞中的毛病。而UDP只是簡略地擴大了IP協定，
使它可以或許在運用法式之間任務，而不是主機之間。

關於IP地址，一台主機可以有多個收集接口，而一個接口又可以有多個地址。
有些IP地址是有特別用處的：

A.回環地址：127.0.0.1，老是被分派給一個回環接口，重要用於測試。

B.公有地址：以10、192.168、172.(16-31)開首，用於公有收集。NAT裝備轉發報文
時，將一個接口中報文的公有地址端口對映照成另外一個接口中的私有地址端口對。這
就使一小組主性能夠同享一個IP地址對。

C.多播地址：第一個數字在224~239之間。

2、Socket基本

1.地址的取得

public static void main(String[] args) { 
 
  try { 
    Enumeration<NetworkInterface> interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); 
    while (interfaces.hasMoreElements()) { 
      NetworkInterface iface = interfaces.nextElement(); 
      System.out.println("Interface: " + iface.getName()); 
       
      Enumeration<InetAddress> addrList = iface.getInetAddresses(); 
      if (!addrList.hasMoreElements()) 
        System.out.println("No address"); 
       
      while (addrList.hasMoreElements()) { 
        InetAddress address = addrList.nextElement(); 
        System.out.println("Address: " + address.getHostAddress()); 
      } 
    } 
     
  } catch (SocketException e) { 
    e.printStackTrace(); 
  } 
   
} 

2.TCP實例法式

要留意一點，固然在Client端只用了一個write()辦法發送字符串，辦事器端也能夠從
多個塊中接收該信息。即便回饋字符串在辦事器前往時存於一個塊中，也能夠被TCP
協定朋分成多個部門。

TCPEchoClientTest.java

public static void main(String[] args) throws IOException { 
 
  String server = args[0]; 
  byte[] data = args[1].getBytes(); 
  int port = 7; 
   
  Socket socket = new Socket(server, port); 
  System.out.println("Connected to server..."); 
   
  InputStream in = socket.getInputStream(); 
  OutputStream out = socket.getOutputStream(); 
   
  out.write(data); 
   
  int totalBytesRcvd = 0; 
  int bytesRcvd; 
  while (totalBytesRcvd < data.length) { 
    if ((bytesRcvd = in.read(data, totalBytesRcvd,  
        data.length - totalBytesRcvd)) == -1) 
      throw new SocketException("Connection closed"); 
    totalBytesRcvd += bytesRcvd; 
  } 
   
  System.out.println("Received: " + new String(data)); 
   
  socket.close(); 
} 

TCPEchoServerTest.java

private static final int BUFSIZE = 32; 
 
public static void main(String[] args) throws IOException { 
 
  ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7); 
   
  int recvMsgSize; 
  byte[] receiveBuf = new byte[BUFSIZE]; 
  while (true) { 
    Socket socket = serverSocket.accept(); 
    System.out.println("Handling client " + 
        " from remote " + socket.getRemoteSocketAddress() +  
        " at local " + socket.getLocalSocketAddress()); 
     
    InputStream in = socket.getInputStream(); 
    OutputStream out = socket.getOutputStream(); 
     
    while ((recvMsgSize = in.read(receiveBuf)) != -1) { 
      out.write(receiveBuf, 0, recvMsgSize); 
    } 
    socket.close(); 
  } 
   
} 

留意new Socket時指定的是遠端辦事器監聽的端標語而沒有指定當地端口，是以將
采取默許地址和可用的端標語。在我的機械上Client端口是4593，銜接到辦事器的
端口7。

3.UDP實例法式

為何應用UDP協定？假如運用法式只交流大批的數據，TCP銜接的樹立階段就至多
要傳輸其兩倍的信息量（還有兩倍的往復時光）。

UDPEchoClientTest.java

public static void main(String[] args) throws IOException { 
 
  InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName(args[0]); 
  byte[] bytesToSend = args[1].getBytes(); 
   
  DatagramSocket socket = new DatagramSocket(); 
  socket.setSoTimeout(3000); 
   
  DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket( 
    bytesToSend, bytesToSend.length, serverAddress, 7); 
   
  DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket( 
    new byte[bytesToSend.length], bytesToSend.length); 
   
  // Packets may be lost, so we have to keep trying 
  int tries = 0; 
  boolean receivedResponse = false; 
  do { 
    socket.send(sendPacket); 
    try { 
      socket.receive(receivePacket); 
      if (!receivePacket.getAddress().equals(serverAddress)) 
        throw new IOException("Receive from unknown source"); 
      receivedResponse = true; 
    }  
    catch (IOException e) { 
      tries++; 
      System.out.println("Timeout, try again"); 
    } 
  } while (!receivedResponse && tries < 5); 
   
  if (receivedResponse) 
    System.out.println("Received: " + new String(receivePacket.getData())); 
  else 
    System.out.println("No response"); 
   
  socket.close(); 
} 

UDPEchoServerTest.java

private static final int ECHOMAX = 255;  
 
public static void main(String[] args) throws IOException { 
 
  DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7); 
  DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[ECHOMAX], ECHOMAX); 
   
  while (true) { 
    socket.receive(packet); 
    System.out.println("Handling client at " + packet.getAddress()); 
     
    socket.send(packet); 
    packet.setLength(ECHOMAX); 
  } 
   
} 

經由過程這個例子與之前TCP的實例停止比擬，有以下差別：

A.DatagramSocket在創立時不須要指定目標地址，由於UDP不須要樹立銜接，每一個
數據報文都可以發送或吸收於分歧的目標地址。

B.假如像TCP一樣在read()上壅塞期待，將能夠永久壅塞在那邊，由於UDP協定只是
簡略地擴大了IP協定，UDP報文能夠喪失失落。所以必定要設置壅塞期待的超不時間。

C.UDP協定保存了新聞的界限信息，每次receive()挪用最多只能吸收一次send()辦法
挪用所發送的數據。

D.一個UDP報文DatagramPacket能傳輸的最年夜數據是65507字節，超越部門的字節將
主動被拋棄，並且對吸收法式也沒有任何的提醒。是以緩存數組可以設置成65000字節
閣下是平安的。

E.假如重復應用統一個DatagramPacket實例挪用receive()辦法，每次挪用前都必需顯式
地將新聞的外部長度重置為緩存區的現實長度。