
1、网络三要素及传输协议
2、实现UDP协议的发送端和接收端
3、实现TCP协议的客户端和服务器
4、TCP上传文件案例
01网络模型
*A:网络模型
TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层,每层分别负责不同的通信功能,接下来针对这四层进行详细地讲解。
链路层:链路层是用于定义物理传输通道,通常是对某些网络连接设备的驱动协议,例如针对光纤、网线提供的驱动。
网络层:网络层是整个TCP/IP协议的核心,它主要用于将传输的数据进行分组,将分组数据发送到目标计算机或者网络。
传输层:主要使网络程序进行通信,在进行网络通信时,可以采用TCP协议,也可以采用UDP协议。
应用层:主要负责应用程序的协议,例如HTTP协议、FTP协议等。
02IP地址
*A:IP地址
在TCP/IP协议中,这个标识号就是IP地址,它可以唯一标识一台计算机,
目前,IP地址广泛使用的版本是IPv4,它是由4个字节大小的二进制数来表示,如:00001010000000000000000000000001。
由于二进制形式表示的IP地址非常不便记忆和处理,因此通常会将IP地址写成十进制的形式,
每个字节用一个十进制数字(0-255)表示,数字间用符号“.”分开,如 “192.168.1.100”
127.0.0.1 为本地主机地址(本地回环地址)
03端口号
*A:端口号
通过IP地址可以连接到指定计算机,但如果想访问目标计算机中的某个应用程序,还需要指定端口号。
在计算机中,不同的应用程序是通过端口号区分的。
端口号是用两个字节(16位的二进制数)表示的,它的取值范围是0~65535,
其中,0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用,用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号,从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用
04InetAddress类
1 | *A:InetAddress类 |
05UDP协议
A:UDP协议
a:UDP协议概述:
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。
b:UDP协议特点:
由于使用UDP协议消耗资源小,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都使用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。
06TCP协议
*A:TCP协议
TCP协议是面向连接的通信协议,即在传输数据前先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连接中必须要明确客户端与服务器端,
由客户端向服务端发出连接请求,每次连接的创建都需要经过“三次握手”。
第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认
第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求
第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接
07 UDP:数据包和发送对象介绍
*A:数据包和发送对象介绍:
DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”,
可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的,还需要有码头。
在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行,为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。
DatagramSocket类的作用就类似于“码头”,使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包
DatagramPacket:封装数据
DatagramSocket:发送DatagramPacket, 即传输数据
*B: DatagramPacket类:
在创建发送端和接收端的DatagramPacket对象时,使用的构造方法有所不同:
使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时,指定了封装数据的字节数组和数据的大小,没有指定IP地址和端口号。很明显,这样的对象只能用于接收端,不能用于发送端。因为发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号),而接收端不需要明确知道数据的来源,只需要接收到数据即可。
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使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时,不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小,还指定了数据包的目标IP地址(addr)和端口号(port)。该对象通常用于发送端,因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号,就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。
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上面我们讲解了DatagramPacket的构造方法,接下来对DatagramPacket类中的常用方法进行详细地讲解,如下表所示。

*C: DatagramSocket类:
DatagramSocket类的作用就类似于码头,使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包,发送数据的过程如下图所示。

在创建发送端和接收端的DatagramSocket对象时,使用的构造方法也有所不同:
该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象,在创建DatagramSocket对象时,并没有指定端口号,此时,系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。

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该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象,又可以创建发送端的DatagramSocket对象,在创建接收端的DatagramSocket对象时,必须要指定一个端口号,这样就可以监听指定的端口。
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上面我们讲解了DatagramSocket的构造方法,接下来对DatagramSocket类中的常用方法进行详细地讲解。
08UDP发送端
1 | *A:UDP发送端 |

09UDP接收端
1 | *A:UDP接收端 |
10UDP接收端的拆包
1 | *A:UDP接收端的拆包 |
11键盘输入的聊天
1 | *A:键盘输入的聊天 |
12TCP的客户端和服务器
*A:TCP的客户端和服务器
TCP通信同UDP通信一样,都能实现两台计算机之间的通信,通信的两端都需要创建socket对象。
区别在于,UDP中只有发送端和接收端,不区分客户端与服务器端,计算机之间可以任意地发送数据。
而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的,在通信时,必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信,
服务器端不可以主动连接客户端,并且服务器端程序需要事先启动,等待客户端的连接。
在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序,一个是ServerSocket类,用于表示服务器端,一个是Socket类,用于表示客户端。
通信时,首先创建代表服务器端的ServerSocket对象,该对象相当于开启一个服务,并等待客户端的连接,然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求,服务器端响应请求,两者建立连接开始通信。
ServerSocket的构造方法
1、使用该构造方法在创建ServerSocket对象时,就可以将其绑定到一个指定的端口号上(参数port就是端口号)。
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2、ServerSocket的常用方法,如表所示。

ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号,在创建ServerSocket对象后,需要继续调用该对象的accept()方法,接收来自客户端的请求。
当执行了accept()方法之后,服务器端程序会发生【阻塞】,直到客户端发出连接请求,accept()方法才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信,程序才能继续向下执行。
Socket的常用构造方法
1、使用该构造方法在创建Socket对象时,会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序,其中参数host接收的是一个字符串类型的IP地址。
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2、该方法在使用上与第二个构造方法类似,参数address用于接收一个InetAddress类型的对象,该对象用于封装一个IP地址。
在以上Socket的构造方法中,最常用的是第一个构造方法。
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3、在Socket类的常用方法中,getInputStream()和getOutStream()方法分别用于获取输入流和输出流。当客户端和服务端建立连接后,数据是以IO流的形式进行交互的,从而实现通信。
接下来通过一张图来描述服务器端和客户端的数据传输,如下图所示。
13TCP的客户端程序
1 | *A:TCP的客户端程序 |
14TCP的服务器程序以及accept方法
1 | A:TCP的服务器程序accept方法 |
15TCP的服务器程序读取客户端数据
1 | A:TCP的服务器程序读取客户端数据 |
16TCP的服务器和客户端的数据交换
1 | A:TCP的服务器和客户端的数据交换 |
17TCP的中的流对象
*A:TCP的中的流对象
18TCP文件上传–案例分析
*A:图片上传案例分析

19TCP文件上传–客户端
1 | *A TCP上传客户端 |
20TCP文件上传–服务器
1 | A:TCP上传服务器 |
21TCP文件上传–问题解决
上面的代码能实现文件的正确上传,但是不能实现服务器将“上传成功”信息返回给客户端,并且服务器和客户端的运行界面都不能终止:
问题在于:
read()方法遇到阻塞
客户端的read()方法读取的是文件,遇到文件末尾, read()方法会返回-1
服务器端的read()方法读取的是客户端的字节数组,返回的是字节数组的长度>=0;不会返回-1
问题解决:
给服务器写终止序列
socket.shutdownOutput();//向服务器端写入一个结束标志
1 | "/* |
TCP上传文件名
1 | *A:TCP上传文件名 |
多线程上传案例
1 | *A:多线程上传案例 |
总结
IP地址:用来唯一表示我们自己的电脑的,是一个网络标示
端口号: 用来区别当前电脑中的应用程序的
UDP: 传送速度快,但是容易丢数据,如视频聊天,语音聊天
TCP: 传送稳定,不会丢失数据,如文件的上传、下载
UDP程序交互的流程
发送端
1,创建DatagramSocket对象
2,创建DatagramPacket对象,并封装数据
3,发送数据
4,释放流资源
接收端
1,创建DatagramSocket对象
2,创建DatagramPacket对象
3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
4,获取DatagramPacket对象的内容
5,释放流资源
TCP程序交互的流程
客户端
1,创建客户端的Socket对象
2,获取Socket的输出流对象
3,写数据给服务器
4,获取Socket的输入流对象
5,使用输入流,读反馈信息
6,关闭流资源
服务器端
1,创建服务器端ServerSocket对象,指定服务器端端口号
2,开启服务器,等待着客户端Socket对象的连接,如有客户端连接,返回客户端的Socket对象
3,通过客户端的Socket对象,获取客户端的输入流,为了实现获取客户端发来的数据
4,通过客户端的输入流,获取流中的数据
5,通过客户端的Socket对象,获取客户端的输出流,为了实现给客户端反馈信息
6,通过客户端的输出流,写数据到流中
7,关闭流资源