网络编程套接字(Socket)详解 V✪ω✪V

news2024/11/15 18:14:29

目录

🍈一.什么是网络编程

1.1什么是网络编程？

1.2网络通信中的基本概念：

🍇二.Soket（套接字）→网络编程的基础

2.1概念：

2.2Socket套接字分类:

数据包套接字：使用传输层UDP协议

流套接字:使用传输层TCP协议

🍊三.UDP通信程序

3.1UDP通信的流程：

3.2通过UDP实现服务器客户端的交互：

🥥四.TCP通信程序

​编辑

4.1TCP通信流程：

4.2通过TCP实现服务器与客户端的交互：

🍈一.网络编程基本概念

1.1什么是网络编程？

网络编程是指，在网络上的主机，通过不同的进程（应用程序），以编程的方式实现网络通信（网络数据传输）

当然，这里只区分不同的进程；即便是同一个主机，不同进程之间通过网络来进行数据传输，也是网络编程。

1.2网络通信中的基本概念：

  • 发送端&接收端：

发送端：数据的发送⽅进程，称为发送端。发送端主机即⽹络通信中的源主机。

接收端：数据的接收⽅进程，称为接收端。接收端主机即⽹络通信中的⽬的主机。

收发端：发送端和接收端两端，也简称为收发端。

  • 请求和响应:

⼀般来说，获取⼀个⽹络资源，涉及到两次⽹络数据传输：

第⼀次：请求数据的发送

第⼆次：响应数据的发送。

  • 服务器&客户端

服务端：在常⻅的⽹络数据传输场景下，把提供服务的⼀⽅进程，称为服务端，可以提供对外服务。

客⼾端：获取服务的⼀⽅进程，称为客⼾端。

🍇二.Soket（套接字）→网络编程的基础

2.1概念：

Socket套接字，是由系统提供⽤于⽹络通信的技术，是基于TCP/IP协议的⽹络通信的基本操作单元。 基于Socket套接字的⽹络程序开发就是⽹络编程。

2.2Socket套接字分类:

数据报套接字：使用传输层UDP协议

1.用户数据报协议(User Datagram Protocol)

2.UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据

3.由于使用UDP协议消耗资源少，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输

例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议

流套接字:使用传输层TCP协议

1.传输控制协议(Transmission Control Protocol)

2.TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须明确客户端与服务器端，由于客户端向服务器端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”.

注：“三次握手”

第一次握手（SYN）：

  • 客户端向服务器发送一个SYN（同步）数据包，表示请求建立连接。此数据包中包含一个初始序列号（ISN），用于后续数据传输。这个过程是为了告知服务器客户端希望建立连接的意图。

第二次握手（SYN-ACK）：

  • 服务器接收到客户端的SYN请求后，回应一个SYN-ACK（同步-确认）数据包。这个数据包同样包含一个初始序列号，并确认了客户端的SYN请求。服务器在回应中不仅需要响应客户端的序列号，还会询问自己的序列号（序列号 y）。

第三次握手（ACK）：

  • 客户端接收到服务器的SYN-ACK数据包后，发送一个ACK（确认）数据包作为回应。这个确认包中包含服务器的序列号，表明客户端已成功接收到服务器的响应。至此，双方都已建立了连接。

🍊三.UDP通信程序

在UDP通信中，Java提供了DatagramSocket类和DatagramPacket类

  • DatagramSocket：用于发送或接收数据包的套接字，数据报套接字是分组传送服务的发送或接收点

  • DatagramPacket：数据包，数据报包用于实现无连接分组传送服务

3.1UDP通信的流程：

3.2通过UDP实现服务器客户端的交互：

注：这里是回显服务器，请求就是响应，为了方便理解而设定，通常情况下响应结果要根据具体业务来确定

UDP回显服务器代码详解：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

//回显服务器
public class UdpEchoServer {
    private DatagramSocket socket = null;

    public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
        //在调用这个构造方法的过程中，JVM就会调用系统的socket api，完成“端口号-进程”之间的关联动作
        socket = new DatagramSocket(port);//->“绑定端口号”
    }
    //通过 start 启动服务器的核心流程
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动~~~");
        //此处通过“死循环”不停地处理客户端请求
        while(true){
            //1. 读取客户端的请求并解析
            DatagramPacket requsetPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            socket.receive(requsetPacket);
            //上述收到的数据，是二进制 byte[] 的形式，为了后续方便打印输出，这里我们转换成字符串
            String requset = new String(requsetPacket.getData(),0,requsetPacket.getLength());

            //2. 根据请求计算响应，由于这里是回显服务器，请求就是响应
            String response = process(requset);

            //3. 把响应写回到客户端
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,
                    requsetPacket.getSocketAddress());
            socket.send(responsePacket);
            //4. 把日志打印一下
            System.out.printf("[%s : %d] req = %s , resp = %s\n",requsetPacket.getAddress(),responsePacket.getPort(),
                    requset,response);
        }
    }

    public String process(String requset){
        return requset;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoServer udpEchoServer = new UdpEchoServer(9090);
        udpEchoServer.start();
    }
}

UDP客户端代码详解：

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;
//客户端
public class UdpEchoClient {
    private DatagramSocket socket = null;
    // 指定要发送的服务器IP地址和端口号
    private String serverIP;
    private int serverPort;

    public UdpEchoClient(String serverIP,int serverPort) throws SocketException {
        socket = new DatagramSocket();
        this.serverIP = serverIP;
        this.serverPort = serverPort;
    }
    //通过 start 启动客户端的核心流程
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("启动客户端~~~");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while(true){
            // 1.从控制台读取用户的输入数据
            System.out.print("请输入数据-> ");
            String request = scanner.next();
            // 2.构造一个 Udp 请求，发送给服务器
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,
                    InetAddress.getByName(this.serverIP),this.serverPort);
            socket.send(requestPacket);
            // 3.从服务器读取到响应
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            socket.receive(responsePacket);
            String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
            //4.把响应结果打印倒控制台上
            System.out.println(response);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoClient udpEchoClient = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
        udpEchoClient.start();
    }
}

运行结果：

🥥四.TCP通信程序

在TCP通信中，java提供了ServerSocket类和Socket类

  • ServerSocket:

  • Socket

4.1TCP通信流程：

  • 利用IO流实现数据的传输:

4.2通过TCP实现服务器与客户端的交互：

注：这里是回显服务器，请求就是响应，为了方便理解而设定，通常情况下响应结果要根据具体业务来确定

TCP服务器代码：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TcpEchoServer {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    public TcpEchoServer(int port) throws IOException {
        //让端口号与进程进行绑定
        serverSocket = new ServerSocket(port);
    }
    //启动服务器的核心操作
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("启动服务器！");
        while(true){
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            //bug 3 ： 由于双层while导致服务器一次只能处理一个客户端请求，这是不合理的，这里我们直接采用多线程解决
            /*Thread t = new Thread(()->{
                try {
                    processSocket(clientSocket);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            //启动线程
            t.start();*/
            // ->线程池形式代码
            ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();

            service.submit(()->{
                try {
                    processSocket(clientSocket);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }
    // 针对一个链接，提供处理服务
    private void processSocket(Socket clientSocket) throws IOException {
        //先打印下客户端信息
        System.out.printf("[%s : %d] 客户端上线！\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());
        //获取到客户端所持有的流对象
        try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
            OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()) {
            //使用Scanner包装一下inputStream，就可以更方便的读取这里的请求服务了
            Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
            while(true){
                //1.读取请求并解析
                if(!scanner.hasNext()){
                    // 如果scanner无法读取到数据，说明客户端关闭了链接，导致服务器这边读取到“末尾”
                    break;
                }
                String requset = scanner.next();

                //2.根据请求计算响应
                String response = process(requset);

                //3.把响应写回到客户端
                printWriter.println(response);
                //bug 1 ：刷新缓存区
                printWriter.flush();
                //4.打印日志
                System.out.printf("[%s : %d] req = %s , req = %s\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort(),
                        requset,response);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线!\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());
            //bug2 : 使用玩Socket对象后要释放资源
            clientSocket.close();
        }

    }

    private String process(String requset) {
        return requset;
    }
    //测试
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TcpEchoServer tcpEchoServer = new TcpEchoServer(9090);
        tcpEchoServer.start();
    }
}

TCP客户端代码：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TcpEchoClient {
    private Socket socket = null;

    public TcpEchoClient(String serverIp,int serverPort) throws IOException {
        //指定要发送服务器的位置
        socket = new Socket(serverIp,serverPort);
    }
    //启动客户端的核心操作
    public void start(){
        System.out.println("启动客户端!");
        // 获取到 socket 中持有的流对象.
        try(InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
            // 使用 Scanner 包装一下 inputStream. 就可以更方便的读取这里的请求数据了.
            Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
            //输入数据
            Scanner scannerIn = new Scanner(System.in);
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
            while(true){
                //1.从控制台读取数据
                System.out.print("请输入数据-> ");
                String request = scannerIn.next();
                //2.把请求发送给服务器
                printWriter.println(request);
                //bug 1 ：刷新缓存区
                printWriter.flush();
                //3.从服务器读取响应
                if(!scanner.hasNext()){
                    break;
                }
                String response = scanner.next();
                //4.打印响应结果
                System.out.println(response);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //测试
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TcpEchoClient tcpEchoClient = new TcpEchoClient("127.0.0.1",9090);
        tcpEchoClient.start();
    }
}

这里我们可以通过以下步骤来实现启动多个客户端：

步骤一：在编译器右上角出选择Edit……选项

步骤二：点击modify options 并且勾选上Allow mutiple instances

步骤三：点击OK即可,接着多次运行客户端程序，就可以实现启动多个客户端了

运行结果：

 结语： 写博客不仅仅是为了分享学习经历，同时这也有利于我巩固知识点，总结该知识点，由于作者水平有限，对文章有任何问题的还请指出，接受大家的批评，让我改进。同时也希望读者们不吝啬你们的点赞+收藏+关注，你们的鼓励是我创作的最大动力！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/2104838.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Leetcode JAVA刷刷站（111）二叉树的最小深度

Leetcode JAVA刷刷站（111）二叉树的最小深度

一、题目概述 二、思路方向 在Java中，要找出二叉树的最小深度，我们可以使用递归的方法。基本思路是，对于给定的根节点，如果它是空的，那么最小深度为0（但实际上，空树没有深度，但在…
阅读更多...
ARM 工业计算机搭载 FUXA 组态软件：开启智能制造新时代

ARM 工业计算机搭载 FUXA 组态软件：开启智能制造新时代

工业自动化已经成为提高生产效率、保证产品质量以及提升企业竞争力的关键因素。而在工业自动化的舞台上，FUXA 组态软件与 ARM 工业计算机的组合正发挥着越来越重要的作用，以其高效稳定、数据可视化、实时监控等优势，在复杂场景应用中展现出卓…
阅读更多...
MySQL——基础操作（1）

MySQL——基础操作（1）

一、数据库的创建 1.1 库的创建 在使用数据库时，最先操作的是创建一个数据库。使用语法如下： CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] database_name [[DEFAULT] CHARSETcharset_name] [[DEFAULT] COLLATEcollation_name]; 对上述语句进行简单说明&#xf…
阅读更多...
最佳视频编辑软件，适合专业人士和初学者

最佳视频编辑软件，适合专业人士和初学者

如果你想利用视频编辑软件，即使你没有很多专业知识。一段精彩的视频可能有助于你公司的成功。然而，出色的视频镜头只能在编辑工具的帮助下创建。有许多免费程序可供选择，有许多不同的需求和理由需要编辑。在编辑方面，无论你是专业…
阅读更多...
【接入指南】快手API

【接入指南】快手API

快手小店自2018年上线以来，业务发展迅速，2年时间GMV增长1000倍，活跃商家达到100万，已经成为主流的电商平台，为支撑广大商家的业务处理需求，快手API成为快手平台业务处理软件高效、便捷的开发工具&#xff0…
阅读更多...
C++学习笔记----6、内存管理（一）---- 使用动态内存（4）

C++学习笔记----6、内存管理（一）---- 使用动态内存（4）

3.6、多维自由内存空间上的数组 如果需要在运行时决定多维数组的维度，可以使用在自由内存空间上的数组。与一维动态分配的数组通过指针访问一样，多维动态分配的数组也可以通过指针访问。不同的地方在于在二维数组中，需要用一个指向指针的指针…
阅读更多...
『功能项目』项目优化【21】

『功能项目』项目优化【21】

我们打开上一篇20主角身旁召唤/隐藏坐骑的项目， 本章要做的事情如以下几点： 1.优化资源包Resources下的层级分类 2.优化脚本包Scripts下的脚本分类 3.地形Terrain的优化（只让主角点击地面移动跳过其他石头山树等其他物体） 首…
阅读更多...
笔记整理—uboot番外（3）环境变量的作用

笔记整理—uboot番外（3）环境变量的作用

环境变量的最大一个作用就是，能够在不修改代码的情况下去影响应用的运行情况。 环境变量的优先级问题：有环境变量的情况下优先使用环境变量，没有环境变量则使用代码中的值（全局变量一类的变量）。 例如，mach…
阅读更多...
随身WiFi实测，真相让你大跌眼镜！随身携带的随身wifi哪个比较好？什么品牌的随身wifi好用？

随身WiFi实测，真相让你大跌眼镜！随身携带的随身wifi哪个比较好？什么品牌的随身wifi好用？

都说随身wifi坑多，谁买谁是冤大头！我还真不信这个邪！本次我们对格行、京东云、迅优三款热门随身WiFi进行了开箱测试，实测周期为2个月。今天从外观、网速、续航、售后、适合人群及整体评价等方面进行全面剖析。 一、京东云随身WiFi…
阅读更多...
Qt 杨帆起航

Qt 杨帆起航

这里写自定义目录标题 引入1、Qt安装1.1 OSX1.1.1 HomeBrew 方式安装1.1.2 自己编译 1.2 Windows x、IDEx.1 Clionx.1.1 ui 文件到Qt设计师x.1.2 ui文件更新，为及时调用uiCompile生成或更新cpp文件x.1.3 qt资源文件创建x.1.4 帮助文档的配置 引入 机缘巧合&#xf…
阅读更多...
图像缩放操作

图像缩放操作

图像缩放操作 微信公众号：幼儿园的学霸 在图像处理过程中，有时需要把图像调整到同样大小，便于处理，这时需要用到图像resize()，该函数比较简单，此处对函数中涉及的各种插值方法进行分析。 目录 文章目录 图…
阅读更多...
利用Python解析json生成PPT、xmind思维导图教程

利用Python解析json生成PPT、xmind思维导图教程

文章目录 背景部分json样例PPT生成思维导图生成 背景 通过调用阿里通义听悟接口，对视频进行了语音转写、智能总结等，现在需要解析返回的PPT和思维导图json文件，以可视化的形式进行呈现。关键点在于： PPT生成时，注意用…
阅读更多...
【电池专题】软包电池封装工序

【电池专题】软包电池封装工序

铝塑膜成型工序冲坑 铝塑膜成型工序，软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸，当外形尺寸设计好后，就需要开具相应的模具，使铝塑膜成型。 成型工序也叫作冲坑，顾名思义，就是用成型模具在加热的情况下，在铝塑膜上冲出一个能够装卷芯的坑，具体的见下图。 …
阅读更多...
推荐4个一键生成 PPT的AI工具，让你畅享智能办公！

推荐4个一键生成 PPT的AI工具，让你畅享智能办公！

对于职场人士来说，ai PPT 工具已经成为了高效办公的一大得力助手 。它可以让你从繁琐的 PPT 制作中解脱出来，把更多的时间放在其他的工作准备上面。并且它们有极大的设计能力，会让我们的PPT变的设计感十足，如果大家正在为PPT制作烦…
阅读更多...
【Linux】进程周边：进程概念

【Linux】进程周边：进程概念

🌷相关专栏：《c学习》《Linux进阶之路》🌷 全片内容总览： 目录 1.进程基本概念 2.进程的本质？为什么要有进程控制块PCB？ 1）为什么要有进程控制块PCB？ 2）进程的本质 …
阅读更多...
sqli-labs靶场通关攻略(41-60)

sqli-labs靶场通关攻略(41-60)

第四十一关 联合查询爆出数据库 但这关考察的时堆叠注入 ，我们给他注入一条数据 输入id50即可查到我们注入的数据 第四十二关 看页面似曾相识，上次我们是用注册新用户然后对其他账户进行登录从而造成注入，但这次不能注册新用户了 存在堆叠注…
阅读更多...
leetcode 1645 Hopper公司查询2(postgresql)

leetcode 1645 Hopper公司查询2(postgresql)

需求 表: Drivers -------------------- | Column Name | Type | -------------------- | driver_id | int | | join_date | date | -------------------- driver_id是该表的主键。 该表的每一行均包含驾驶员的ID以及他们加入Hopper公司的日期。 表: Rides ---------------…
阅读更多...
【JAVA入门】Day27 - 单列集合体系结构综述

【JAVA入门】Day27 - 单列集合体系结构综述

【JAVA入门】Day27 - 单列集合体系结构 文章目录 【JAVA入门】Day27 - 单列集合体系结构1.1 Collection 集合的基本方法1.2 Collection 集合的遍历方式1.2.1 迭代器遍历1.2.2 增强 for 遍历1.2.3 利用 Lambda 表达式进行遍历 1.3 List 集合的基本方法1.4 List 集合的遍历方式 J…
阅读更多...
云手机怎样简化海外社媒平台运营

云手机怎样简化海外社媒平台运营

随着越来越多的卖家希望拓展海外市场，运营TikTok、Facebook等社交媒体平台已经成为吸引流量和促进销售的重要手段。然而，在管理海外社媒账号的过程中，许多人会面临网络连接的问题。这时，使用一款高效便捷的云手机工具就显得尤为便…
阅读更多...
企业财税自动化解决方案案例分享与经验总结

企业财税自动化解决方案案例分享与经验总结

数字经济时代，企业在财税管理方面面临着越来越多的挑战，作为企业运营的核心部分，其效率和准确性直接关系到企业的财务健康和决策效率。为全面提升财务管理工作的效率和质量，推动业财融合，许多企业开始探索，…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023