Java——网络编程(下)

(UDP通讯的实现)

1 UDP通信介绍

(面向无链接的一个传输协议——>不会创建连接——>效率高)

(发送数据要经行封包操作——>使用DatagramPacket类——>底层是UDP)

(DatagramPacket——>数据封包——>发送数据和接收数据都要去包装对象！！！必须是字节数组！！！——接收2个参数，发送4个参数)

(DatagramSocket——>发送或接收数据报包)

(注意这两个类的方法，构造方法，UDP通信编程基本步骤)

1 和TCP的区别

UDP协议与之前讲到的TCP协议不同，是面向无连接的，双方不需要建立连接便可通信。UDP通信所发送的数据需要进行封包操作（使用DatagramPacket类），然后才能接收或发送（使用DatagramSocket类）。
在这里插入图片描述

2 DatagramPacket：数据容器（封包）的作用

此类表示数据报包。数据报包用来实现封包的功能。

常用方法：

方法名	使用说明
DatagramPacket(byte[] buf, int length)	构造数据报包，用来接收长度为 length 的数据包
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)	构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号
getAddress()	获取发送或接收方计算机的IP地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的
getData()	获取发送或接收的数据
setData(byte[] buf)	设置发送的数据

3 DatagramSocket：用于发送或接收数据报包

当服务器要向客户端发送数据时，需要在服务器端产生一个DatagramSocket对象，在客户端产生一个DatagramSocket对象。服务器端的DatagramSocket将DatagramPacket发送到网络上，然后被客户端的DatagramSocket接收。

DatagramSocket有两种常用的构造函数。一种是无需任何参数的，常用于客户端；另一种需要指定端口，常用于服务器端。如下所示：

DatagramSocket() ：构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
DatagramSocket(int port) ：创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。

常用方法：

方法名	使用说明
send(DatagramPacket p)	从此套接字发送数据报包
receive(DatagramPacket p)	从此套接字接收数据报包
close()	关闭此数据报套接字

4 UDP通信编程基本步骤：

创建客户端的DatagramSocket，创建时，定义客户端的监听端口。
创建服务器端的DatagramSocket，创建时，定义服务器端的监听端口。
在服务器端定义DatagramPacket对象，封装待发送的数据包。
客户端将数据报包发送出去。
服务器端接收数据报包。

2 创建服务端

(1 创建服务端接收数据的DatagramSocket对象——>使用完要关闭，用try-with-resource，给定服务端接收数据的端口)

(2 创建数据缓存区——>byte类型数组)

(3 创建数据报包对象——>给定2个参数——>缓冲区数组，缓冲区数组的长度)

(4 等待接收客户端所发送的数据——>datagramSocket.receive()😉

(5 取出数据——>getData();返回的是字节类型，转换成字符串类型，传长度时要传.getLength()，不能是数组的长度)

public class UDPServer {
  public static void main(String[] args) {
      
    //创建服务端接收数据的DatagramSocket对象
    try(DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999)){
      //创建数据缓存区
      byte[] b = new byte[1024];
      //创建数据报包对象
      DatagramPacket dp =new DatagramPacket(b,b.length);
      //等待接收客户端所发送的数据
      datagramSocket.receive(dp);
        
      //取数据  
      String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
      System.out.println(str);
     }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

3 创建客户端

(1 创建数据发送对象 DatagramSocket,需要指定消息的发送端口——>注意在本机上端口号不能一样

——>TCP通讯中服务端和客户端的端口是一个，UDP中是两个不同的端口，因为没有连接)

(2 消息需要进行类型转换，转换成字节数组数据类型——>把字符串转换成字节数组)

(3 创建数据报包装对象DatagramPacket——>给定4个参数——>数组，数组长度，new InetSocketAddress发送目标IP,端口)

(4 发送消息——>datagramSocket.send()😉

public class UDPClient {
  public static void main(String[] args) {
    //创建数据发送对象 DatagramSocket,需要指定消息的发送端口
    try(DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888)) {


      //消息需要进行类型转换，转换成字节数据类型。
      byte[] b = "嘉".getBytes();


      //创建数据报包装对象DatagramPacket
      DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b, b.length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9999));


      //发送消息
      ds.send(dp);
     }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

4 基本数据类型—创建服务端

(1 创建服务端接收数据的DatagramSocket对象)

(2 创建数据缓存区——>byte类型数组)

(3 创建数据报包对象——>给定2个参数——>缓冲区数组，缓冲区数组的长度)

(4 等待接收客户端所发送的数据——>datagramSocket.receive()😉

(5 接收基本类型数据——>使用数据流DataInputStream ——>ByteArrayInputStream可以直接从数组里读对象，然后把读到的信息打印出来)

public class BasicTypeUDPServer {
  public static void main(String[] args) {
      
    try(DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999)){
      byte[] buf = new byte[1024];
      DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);


      datagramSocket.receive(dp);
      
      //实现数据类型转换
      try(DataInputStream dis = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(dp.getData()))){
        //通过基本数据数据流对象获取传递的数据
        System.out.println(dis.readLong());
       }
     }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

5 基本数据类型—创建客户端

(1 创建DatagramSocket对象，给定端口)

(2 创建DataOutputStream和ByteArrayInputStream流对象)

(3 把一个基本数据类型通过数据流，写给了字节数组)

(4 将基本数据类型数据转换成字节数组类型)

(5 创建数据报包装对象DatagramPacket——>给定4个参数——>数组，数组长度，new InetSocketAddress发送目标IP,端口)

(6 发送消息——>datagramSocket.send()😉

public class BasicTypeClient {
  public static void main(String[] args) {
    long n = 2000L;
    try(DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9000);
      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
      DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos)){


      dos.writeLong(n);
      //将基本数据类型数据转换成字节数组类型
      byte[] arr = bos.toByteArray();
      DatagramPacket dp = new DatagramPacket(arr,arr.length,new InetSocketAddress("127.0.0.1",9999));


      datagramSocket.send(dp);
     }catch (Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

6 对象类型—创建服务端

(当该对象需要在网络上传输时，一定要实现Serializable接口——>因为要用对象流来操作)

(服务端——>前面的都一样——>创建DatagramSocket对象，准备DatagramPacket(袋子)，接收数据——>对接收的内容做类型转换ObjectInputStream和ByteArrayInputStream对象——>打印读到的数据)

创建Person类

/**
 * 当该对象需要在网络上传输时，一定要实现Serializable接口
 */
public class Person implements Serializable {
  private String name;
  private int age;
    
  public String getName() {
    return name;
   }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
   }
  public int getAge() {
    return age;
   }
  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
   }
  @Override
  public String toString() {
    return "Person{" +
        "name='" + name + '\'' +
        ", age=" + age +
        '}';
   }
}

创建服务端

public class ObjectTypeServer {
  public static void main(String[] args) {
    try(DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);){


      byte[] b = new byte[1024];
      DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b,b.length);
      datagramSocket.receive(dp);


      //对接收的内容做类型转换
      try(ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(dp.getData()))){
        System.out.println(objectInputStream.readObject());
       }
     }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

7 对象类型—创建客户端

(创建DatagramSocket ，ByteArrayOutputStream ，ObjectOutputStream 对象)

(创建自定义对象，get,set方法——>然后把这个对象通过objectOutputStream写出去)

(将数据包装成DatagramPacket 对象——>给定4个参数)

(发送消息——>datagramSocket.send()😉

public class ObjectTypeClient {
  public static void main(String[] args) {
    try(DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8888);
      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos)){


      Person p = new Person();
      p.setName("Oldlu");
      p.setAge(18);




      oos.writeObject(p);
      byte[] arr = bos.toByteArray();


      DatagramPacket dp = new DatagramPacket(arr,arr.length,new InetSocketAddress("127.0.0.1",9999));


      datagramSocket.send(dp);
     }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
     }
   }
}

8 网络编程总结

端口是虚拟的概念，并不是说在主机上真的有若干个端口。
在www上，每一信息资源都有统一且唯一的地址，该地址就叫URL（Uniform Resource Locator），它是www的统一资源定位符。
TCP与UDP的区别
- TCP是面向连接的，传输数据安全，稳定，效率相对较低。
- UDP是面向无连接的，传输数据不安全，效率较高。
Socket通信是一种基于TCP协议，建立稳定连接的点对点的通信。
网络编程是由java.net包来提供网络功能。
- InetAddress：封装计算机的IP地址和DNS（没有端口信息！）。
- InetSocketAddress：包含IP和端口，常用于Socket通信。
- URL：以使用它的各种方法来对URL对象进行分割、合并等处理。
基于TCP协议的Socket编程和通信
- “请求-响应”模式：
  - Socket类：发送TCP消息。
  - ServerSocket类：创建服务器。
UDP通讯的实现
- DatagramSocket：用于发送或接收数据报包。
- 常用方法：send()、receive()、 close()。
DatagramPacket：数据容器（封包）的作用
- 常用方法：构造方法、getAddrress(获取发送或接收方计算机的IP地址)、getData(获取发送或接收的数据)、setData(设置发送的数据)。