JAVA的Socket、TCP/IP协议、UDP协议

主要内容：

• Socket
• • 什么是Socket
  • 如何建立Socket
  • 常用方法
• 两类传输协议
• • TCP
  • • Java中对TCP/IP协议通信的实现（基于C/S结构）：
  • UDP
  • • Java中对UDP协议通信的实现
  • UDP和TCP的区别：

Socket

ARP协议：最底层的通信协议
TCP/IP协议：安全的 络传输协议，基于“三次握手”原则的通信协议：每次进行信息传输的时候，双方都要对传输内容进行三次确认，只有三次确认都达标的情况下，这一段数据才会被确认是发送成功的，特点是安全性高，但是传输效率低
UDP协议：信息传递是不安全的通信协议，但是通信效率比TCP/IP协议要高
HTTP协议：超文本传输协议：基于TCP/IP协议
FTP：文件传输协议：基于UDP协议
络编程中两个主要的问题：
一个是如何准确的定位 络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。

在TCP/IP协议中IP层主要负责 络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。而TCP层则提供面向应用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的数据传输机制，这是 络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。
目前较为流行的 络编程模型是客户机/服务器（C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提 出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听 络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也 能及时得到服务。

什么是Socket

络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面，一个Socket由一个IP地址和一个端口 唯一确定。
但是，Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种，因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下，Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的 络编程。

如何建立Socket

Server端Listen(监听)某个端口是否有连接请求，Client端向Server 端发出Connect(连接)请求，Server端向Client端发回Accept（接受）消息。一个连接就建立起来了。Server端和Client 端都可以通过Send，Write等方法与对方通信。

对于一个功能齐全的Socket，都要包含以下基本结构，其工作过程包含以下四个基本的步骤：
　　（1） 创建Socket；
　　（2） 打开连接到Socket的输入/出流；
　　（3） 按照一定的协议对Socket进行读/写操作；
　　（4） 关闭Socket.

常用方法

URL: 统一资源定位符，那URL种包含了什么呢br> 例如一个URL：http://www.baidu.com:80/index.html就包含了

• 协议:
• 域名:
• 端口:
  在Scoket中我们可以根据其URL获取相关的数据信息，以下代码就是获取相关信息的方法：

两类传输协议

TCP是Tranfer Control Protocol的 简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送 或接收操作。

UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据 都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在 络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

比较：

• UDP：

1. 每个数据 中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。
2. DP传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据 必须限定在64KB之内。
3. DP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据 并不一定以相同的次序到达接收方

• TCP：

1. 向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中需要连接时间。
2. CP传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大的数据。
3. CP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

应用：

1. TCP在 络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长的数据被可靠的传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间，和 络的带宽，因此TCP传输效率不如UDP传输效率高。
2. UDP操作简单，而且只需要较少的监护，因此通常用于局域 高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统，并不要求视频音频的绝对正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下使用UDP更合理。

TCP

C/S结构：Client/Server：客户端/服务端结构

• 优势：能够最大限度的发挥客户端计算机的性能优势
• 劣势：需要在本机安装软件，支持程序的运行，而且不同的客户端软件登录的内容是局限的，不是通用的软件的维护成本较高，为了兼容早期版本

B/S结构：Browser/Server：浏览器/服务器结构

• 优势：登录方便，只要具有浏览器和确定的 址，就能够登入这个应用，不需要下载和在本机安装任何额外的软件；应用更新便捷，一切更新的内容都是服务器端说了算，浏览器只是浏览数据的工具
• 劣势：浏览器不能有效的在本地缓存数据，所有的数据都依赖服务器端进行存储

Java中对TCP/IP协议通信的实现（基于C/S结构）：

1.首先建立并启动服务器端：
服务器端的构成：
如果想要访问一个远程服务器的程序，我们需要如下几个结构：

1. http://：协议类型，通过协议类型可以决定访问当前 址的方式
2. IPv4地址：在广域 范围内唯一标识一台入 设备
3. 软件的监听端口 ：唯一标识一个运行在当前机器上软件的编 ，这个编 具有唯一性，如果当前软件已经监听了（绑定了）一个端口，其他软件再绑定同一个端口，将会出现绑定错误，计算机中一般来讲，端口 有65536个，取值范围0 ~ 65535，其中0 ~ 1023这前1024个端口是“知名端口”，是给操作系统中本身的软件预留的端口 ，所以自定义的软件一般不会绑定这些端口。

2.创建客户端，通过客户端和服务器端进行适配：

UDP

为什么使用UDP协议果应用程序只交换少量的数据，TCP连接的建立阶段就至少，要传输其两倍的信息量（还有两倍的往返时间）。

Java中对UDP协议通信的实现

如何建立连接，代码如下：

如何建立接收端：