【java总结】TCP/UDP

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）

TCP主要是面向连接的协议，它包含有建立和拆除连接，保证数据流的顺序和正确性等功能。

每次对TCP中间的数据操作相当于对一个数据流进行访问。它最典型的特征就是那三次握手的建立连接过程。

三次握手过程如下：

①:发送的报文中，特殊报文段SYN比特设置为1，并随机选择一个初始序号client放置于序号字段中。

②:服务器提取出SYN报文段，为该连接分配缓存和变量，并发送允许连接的报文段，其中SYN比特设置为1，确认字号为client+1，并且服务器选择自己的初始序号server放到序号字段中。

③：客户端给连接分配缓存和变量，将server+1放置到确认字段中,此时连接已经建立，SYN比特置0，并且此时可以携带数据。

更多关于TCP/UDP请转：【计算机网络】运输层 http://blog.csdn.net/hemk340200600/article/details/58338830

TCP服务端：

Server端所要做的事情主要是建立一个通信的端点，然后等待客户端发送的请求。典型的处理步骤如下：

1. 构建一个ServerSocket实例，指定本地的端口。这个socket就是用来监听指定端口的连接请求的。

2.重复如下几个步骤：

a. 调用socket的accept()方法来获得下面客户端的连接请求。通过accept()方法返回的socket实例，建立了一个和客户端的新连接。

b.通过这个返回的socket实例获取InputStream和OutputStream,可以通过这两个stream来分别读和写数据。

c.结束的时候调用socket实例的close()方法关闭socket连接。

public class TCPServer {public static void main(String[] args){try{ServerSocket server=new ServerSocket();SocketAddress address=new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(),10001);server.bind(address);System.out.println("等待连接客户端...");Socket client = server.accept();System.out.println("connected with"+client.getRemoteSocketAddress());            PrintWriter socketOut = new PrintWriter(client.getOutputStream());            System.out.println("等待客户端的消息...");            byte buf[] = new byte[1024];            if ( client.getInputStream().read(buf) > 0 ) {                System.out.println("收到的消息: " + new String(buf));            }            System.out.println("发送消息给客户端...");            String sendStr = "您好，我是服务器！";            socketOut.write(sendStr);            socketOut.flush();            socketOut.close();            client.close();            server.close();}catch (IOException e) {            System.out.println(e.getMessage());            e.printStackTrace();        }}}

TCP客户端：
1.构建Socket实例，通过指定的远程服务器地址和端口来建立连接。

2.通过Socket实例包含的InputStream和OutputStream来进行数据的读写。

3.操作结束后调用socket实例的close方法，关闭。

public class TCPClient {public static void main(String[] args){try{final Socket socket = new Socket();            SocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 10001);            System.out.println("连接服务端 ...");            socket.connect(address);            PrintWriter socketOut = new PrintWriter(socket.getOutputStream());            BufferedReader socketIn = new BufferedReader(                    new InputStreamReader(socket.getInputStream()) );            String sendStr = "您好，我是客户端！！！";            System.out.println("发送消息给服务端 ...");            socketOut.write(sendStr);            socketOut.flush();            System.out.println("等待服务端的消息 ...");            String receiveStr = socketIn.readLine();            System.out.println("收到的消息: " + receiveStr);                        socketOut.close();            socketIn.close();            socket.close();}catch (IOException e) {            System.out.println(e.getMessage());            e.printStackTrace();        }}}

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

UDP和TCP区别如下：

①UDP不需要建立连接。

②UDP只提供最低层次的运输层服务，即进程到进程的数据交付，差错检查。这也是UDP提供的全部服务。

③UDP无法保证数据报的成功传输，数据的按序交付，它无法提供可靠服务。

UDP无法提供可靠服务，那么是否意味着它没有用处呢？答案是否定的，有许多应用更适合UDP。原因如下：

①   关于何时、发送什么数据的应用层控制更为精细。

②   无需建立连接。TCP在数据传输前需要3次握手，而UDP不需要，意味着不会产生建立连接的时延。

③   无连接状态。TCP需要在端系统维护连接状态，而UDP不需要。

④   分组首部开销小。TCP有20字节的首部开销，UDP只有8字节。

因为UDP协议不需要建立连接，它的过程如下：

1. 构造DatagramSocket实例，指定本地端口。

2. 通过DatagramSocket实例的receive方法接收DatagramPacket.DatagramPacket中间就包含了通信的内容。

3. 通过DatagramSocket的send和receive方法来收和发DatagramPacket.

public class UDPServer {public static void main(String args[]) {        DatagramSocket socket = null;        DatagramPacket datapacket = null;        InetSocketAddress address = null;        try {            address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 7778);            socket = new DatagramSocket(address);            //socket.bind(address);            byte buf[] = new byte[1024];            datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            System.out.println("阻塞中...等待客户端发送的UDP数据");            socket.receive(datapacket);            buf = datapacket.getData();            InetAddress addr = datapacket.getAddress();            int port = datapacket.getPort();            System.out.println("服务器得到的UDP数据内容: " + new String(buf));            System.out.println("消息内容来自 " + addr + ":" + port);            SocketAddress toAddress = datapacket.getSocketAddress();            String sendStr = "我是服务器，这是我返回的内容！";            buf = sendStr.getBytes();              datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            datapacket.setSocketAddress(toAddress);            socket.send(datapacket);            System.out.println("消息已发送！");          //释放资源              socket.close();          } catch (UnknownHostException e) {            e.printStackTrace();        } catch (SocketException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

UDP客户端的步骤也比较简单，主要包括下面3步：

1. 构造DatagramSocket实例。

2.通过DatagramSocket实例的send和receive方法发送DatagramPacket报文。

3.结束后，调用DatagramSocket的close方法关闭。

因为和TCP不同，UDP发送报文的时候可以在同一个本地端口随意发送给不同的服务器，一般不需要在UDP的DatagramSocket的构造函数中指定目的服务器的地址。另外，UDP客户端还有一个重要的不同就是，TCP客户端发送echo连接消息之后会在调用read方法的时候进入阻塞状态，而UDP这样却不行。因为UDP中间是可以允许报文丢失的。如果报文丢失了，进程一直在阻塞或者挂起的状态，则进程会永远没法往下走了。所以会一般设置一个setSoTimeout方法，指定在多久的时间内没有收到报文就放弃。也可以通过指定一个数字，循环指定的次数来读取报文，读到就返回，否则就放弃。

public class UDPClient {public static void main(String args[]) {        try {            DatagramSocket getSocket = new DatagramSocket();            DatagramPacket datapacket = null;            InetSocketAddress toAddress = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 7778);                 String sendStr = "我是客户端";            byte buf[] =new byte[1024];            datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            datapacket.setSocketAddress(toAddress);            getSocket.send(datapacket);            System.out.println("客户端已发送信息");            System.out.println("阻塞中...等待服务器发回的信息");            getSocket.receive(datapacket);            buf = datapacket.getData();              System.out.println("消息内容: " + new String(buf));            getSocket.close();          } catch (SocketException e) {            e.printStackTrace();        } catch (UnknownHostException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

三次握手①:发送的报文中，特殊报文段SYN比特设置为1，并随机选择一个初始序号client放置于序号字段中。

三次握手②:服务器提取出SYN报文段，为该连接分配缓存和变量，并发送允许连接的报文段，其中SYN比特设置为1，确认字号为client+1，并且服务器选择自己的初始序号server放到序号字段中。

三次握手③：客户端给连接分配缓存和变量，将server+1放置到确认字段中,此时连接已经建立，SYN比特置0，并且此时可以携带数据。