socket 实现网络互动

在写 socket 之前先给大家介绍下 TCP 和 UDP
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。

面向连接的TCP
“面向连接”就是在正式通信前必须要与对方建立起连接。比如你给别人打电话，必须等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。

TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。

面向非连接的UDP协议
“面向非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态就直接发送。与手机短信非常相似：你在发短信的时候，只需要输入对方手机号就OK了。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！

TCP与UDP区别总结：

1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接
2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
3、TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的
UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如IP电话，实时视频会议等）
4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节
6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

UDP如何实现可靠传输

由于在传输层UDP已经是不可靠的连接，那就要在应用层自己实现一些保障可靠传输的机制

简单来讲，要使用UDP来构建可靠的面向连接的数据传输，就要实现类似于TCP协议的

超时重传（定时器）
有序接受 （添加包序号）
应答确认 （Seq/Ack应答机制）
滑动窗口流量控制等机制 （滑动窗口协议）

等于说要在传输层的上一层（或者直接在应用层）实现TCP协议的可靠数据传输机制，比如使用UDP数据包+序列号，UDP数据包+时间戳等方法。

java 代码实现 tcp

服务端server

public class UploadServer {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    //1.创建一个ServerSocket
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);     
    
    //2.使用ServerSocket监听用户的请求
    Socket socket = serverSocket.accept();      
    
    //3.接收用户的请求数据并复制到本地
    //创建流（输入流和输出流）
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:/women2.mp3"));
    //使用流（输入流和输出流）
    byte [] buf = new byte[1024];
    int len = bis.read(buf);
    while(len !=-1){
        //写一个字节
        bos.write(buf, 0, len);
        //输出
        //System.out.println((char)n);
        //读一个字节
        len = bis.read(buf);
    }       
    //手动刷新（输出缓冲区内容写入文件）
    //bos.flush();
    //关闭流（输入流和输出流）
    //bis.close(); //关闭流同时关闭socket
    socket.shutdownInput();
    bos.close();
    
    //4.给客户端响应（上传成功）
    BufferedOutputStream bos2 = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
    bos2.write("上传成功".getBytes());
    bos2.flush();
    //5.关闭资源
    bis.close();
    bos2.close();
    socket.close();
    serverSocket.close();

  }
}

客户端client

public class UploadClient {

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
    //1.创建一个Socket，连接服务器端
    Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);       
    
    //2.复制文件到服务器端
    //创建流（输入流和输出流）
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("d:/women.mp3")));
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
    //使用流（输入流和输出流）
    byte [] buf = new byte[1024];
    int len = bis.read(buf);
    while(len !=-1){
        //写一个字节
        bos.write(buf, 0, len);
        //输出
        //System.out.println((char)n);
        //读一个字节
        len = bis.read(buf);
    }       
    //关闭流（输入流和输出流）
    bis.close();
    //bos.close();
    socket.shutdownOutput(); //只想关闭输出流，但是不想同时关闭socket
    //3.接收响应信息并输出
    BufferedInputStream bis2 = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
    len = bis2.read(buf);
    System.out.println(len);
    System.out.println(new String(buf,0,len));
    //4.关闭资源
    bos.close();
    socket.close();
}

}

java 代码实现 udp

服务端 server 代码

public class AskServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
    //1.创建一个DatagramSocket，用来发送或者接收数据
    DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);//8888  接收数据的端口        
    
    //2.使用DatagramSocket接收数据
    byte [] buf = new byte[1024];
    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);        
    socket.receive(packet); 
    //System.out.println("客户端发来的消息："+new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
    ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(packet.getData(), 0, packet.getLength());
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
    //System.out.println(ois.readInt());
    //System.out.println(ois.readDouble());
    System.out.println(ois.readObject());
        
    //3.使用DatagramSocket发送数据
    String  reply = "你在线吗?";
    byte [] buf2 =reply.getBytes();
    DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(buf2, buf2.length, packet.getAddress(), packet.getPort());
    socket.send(packet2);
    
    //4.关闭资源
    ois.close();
    socket.close();     
  }
}

客户端client 代码

public class AskClient {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    //1.创建一个DatagramSocket，用来发送或者接收数据
    DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);//接收数据的端口
    
    //2.使用DatagramSocket发送数据
    //int num = 10;
    //double pi=3.14;
    User user = new User("liao","xiong");
    //各种数据类型------> byte [] 
    //// start!!!!
    ByteArrayOutputStream  baos = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
    //oos.writeInt(num);
    //oos.writeDouble(pi);
    oos.writeObject(user);
    byte [] buf = baos.toByteArray();
    /////end!
    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getLocalHost(), 8888);
    socket.send(packet);
    
    //3.使用DatagramSocket接收数据
    byte [] buf2 = new byte[1024];
    DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(buf2, buf2.length);     
    socket.receive(packet2);
    System.out.println("服务器端的反馈："+new String(buf2,0,packet2.getLength()));
    
    //4.关闭资源
    oos.close();
    socket.close();
  }
}