socket相关

编写一个网络应用程序，有客户端和服务器端，客户端向服务器发送一个字符串，服务器收到该字符串后将其打印到命令行上，然后向客户端返回该字符串的长度，最后，客户端输出输出服务器端返回的该字符串的长度，分别用TCP和UDP两种方式去实现？

tcp:

package com.java.interview.socket;

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @Author: chenyawei
 * @Date: 2020-04-14  18:10
 * @Description:
 */
public class TCPServer
{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建socket，并将socket绑定到65000端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(65000);
        //死循环，使得socket一直等待并处理客户端发送过来的请求
        while(true){
            //监听65000端口，直到客户端返回连接信息后才返回
            Socket socket = serverSocket.accept();
            //获取客户端端请求信息后，执行相关业务逻辑
            new LengthCalculator(socket).start();
        }
    }
}


package com.java.interview.socket;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/**
 * @Author: chenyawei
 * @Date: 2020-04-14  18:09
 * @Description:
 * SOCK_STREAM：表示面向连接的数据传输方式。数据可以准确无误地到达另一台计算机，
 * 如果损坏或丢失，可以重新发送，但效率相对较慢。常见的 http 协议就使用 SOCK_STREAM 传输数据，
 * 因为要确保数据的正确性，否则网页不能正常解析。

 */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建socket,并指定连接的是本机的端口号为65000的服务器socket
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",65000);
        //获取输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //将要传递给server的字符串参数转换成byte数组，并将数组写入到输出流中
        os.write(new String("hello world").getBytes());
        int ch = 0;
        byte[] buff = new byte[1024];
        //buff主要用来读取输入的内容，存成byte数组，ch主要用来读取数组的长度
        ch = is.read(buff);
        //将接收流的byte数组转换字符串，这里是从服务端回发回来的字符串参数的长度
        String content = new String(buff,0,ch);
        System.out.println(content);
        //不要忘记关闭输入输出流以及socket
        is.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}


package com.java.interview.socket;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
/**
 * @Author: chenyawei
 * @Date: 2020-04-14  18:16
 * @Description:
 */
public class LengthCalculator extends Thread {
    //以socket为成员变量
    private Socket socket;

    public LengthCalculator(Socket socket){
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run(){
        try {
            //获取socket端输出流
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            //获取socket端输入流
            InputStream is = socket.getInputStream();
            int ch = 0;
            byte[] buff = new byte[1024];
            //buff主要用来读取输入端内容，存成byte数组，ch主要用来获取读取数组的长度
            ch = is.read(buff);
            //将接收流的byte数组转换成字符串，这里获取的主要内容是客户端发送过来的字符串
            String content = new String(buff,0,ch);
            System.out.println(content);
            //往输出流里写入获得的字符串的长度，回发给客户端
            os.write(String.valueOf(content.length()).getBytes());
            //关闭流及socket
            is.close();
            os.close();
            socket.close();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

udp:

package com.java.interview.socket;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
/**
 * @Author: chenyawei
 * @Date: 2020-04-14  18:10
 * @Description:
 */
public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //服务器端接受客户端发送的数据报
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(65001);//监听的端口号
        byte[] buff = new byte[100];//存储从客户端接受到的内容
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buff,buff.length);
        //接受客户端发送过来的内容，并将内容封装进DatagramPacket对象中
        socket.receive(packet);

        byte[] data = packet.getData();//从DatagramPacket对象中获取到真正存储的数据
        //将数据从二进制转换成字符串形式
        String content = new String(data,0,packet.getLength());
        System.out.println(content);
        //将要发送给客户端的数据转换成二进制
        byte[] sendedContent = String.valueOf(content.length()).getBytes();
        //服务端给客户端发送数据报
        //从DatagramPacket对象中获取到数据端来源地址和端口号
        DatagramPacket packetToClient = new DatagramPacket(sendedContent,sendedContent.length,
                packet.getAddress(),packet.getPort());
        socket.send(packetToClient);
    }
}


package com.java.interview.socket;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
/**
 * @Author: chenyawei
 * @Date: 2020-04-14  18:10
 * @Description:
 * SOCK_DGRAM：表示无连接的数据传输方式。计算机只管传输数据，不作数据校验，
 * 如果数据在传输中损坏，或者没有到达另一台计算机，是没有办法补救的。也就是说，数据错了就错了，
 * 无法重传。因为 SOCK_DGRAM 所做的校验工作少，所以效率比 SOCK_STREAM 高。
 *
 */
public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //客户端发送数据给服务端
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //要发送给服务端端的数据
        byte[] buf = "hello world".getBytes();
        //将IP地址封装成InetAddress对象
        InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        //将要发送给服务端的数据封装成DatagramPacket对象，需要填写ip地址与端口号
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf,buf.length,address,65001);
        //发送数据给服务端
        socket.send(packet);

        //客户端接受服务端发送过来的数据报
        byte[] data = new byte[100];

        //创建DatagramPacket对象用来存储服务端发送过来的数据
        DatagramPacket receivedPacket = new DatagramPacket(data,data.length);
        //将接受到的数据存储到DatagramPacket对象中
        socket.receive(receivedPacket);
        //将服务端发送过来的数据取出来并打印到控制台
        String content = new String(receivedPacket.getData(),0,receivedPacket.getLength());
        System.out.println(content);
    }
}

Socket原理

１、什么是Socket

在计算机通信领域，socket 被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发送数据
　socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。
　我的理解就是Socket就是该模式的一个实现：即socket是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）。
　Socket()函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。

２、网络中进程如何通信

既然Socket主要是用来解决网络通信的，那么我们就来理解网络中进程是如何通信的。

2.1、本地进程间通信

a、消息传递（管道、消息队列、FIFO）
　b、同步（互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量）？【不是很明白】
　c、共享内存（匿名的和具名的，eg:channel）
　d、远程过程调用(RPC)

2.2、网络中进程如何通信

我们要理解网络中进程如何通信，得解决两个问题：
　ａ、我们要如何标识一台主机，即怎样确定我们将要通信的进程是在那一台主机上运行。
　ｂ、我们要如何标识唯一进程，本地通过pid标识，网络中应该怎样标识？
解决办法：
　ａ、TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机
　ｂ、传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程），因此，我们利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互

３、Socket怎么通信

现在，我们知道了网络中进程间如何通信，即利用三元组【ip地址，协议，端口】可以进行网络间通信了，那我们应该怎么实现了，因此，我们socket应运而生，它就是利用三元组解决网络通信的一个中间件工具，就目前而言，几乎所有的应用程序都是采用socket，如UNIX BSD的套接字（socket）和UNIX System V的TLI（已经被淘汰）。
Socket通信的数据传输方式，常用的有两种：
　ａ、SOCK_STREAM：表示面向连接的数据传输方式。数据可以准确无误地到达另一台计算机，如果损坏或丢失，可以重新发送，但效率相对较慢。常见的 http 协议就使用 SOCK_STREAM 传输数据，因为要确保数据的正确性，否则网页不能正常解析。
　ｂ、SOCK_DGRAM：表示无连接的数据传输方式。计算机只管传输数据，不作数据校验，如果数据在传输中损坏，或者没有到达另一台计算机，是没有办法补救的。也就是说，数据错了就错了，无法重传。因为 SOCK_DGRAM 所做的校验工作少，所以效率比 SOCK_STREAM 高。
　例如：QQ 视频聊天和语音聊天就使用 SOCK_DGRAM 传输数据，因为首先要保证通信的效率，尽量减小延迟，而数据的正确性是次要的，即使丢失很小的一部分数据，视频和音频也可以正常解析，最多出现噪点或杂音，不会对通信质量有实质的影响

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Socket原理

１、什么是Socket

２、网络中进程如何通信

2.1、本地进程间通信

2.2、网络中进程如何通信

３、Socket怎么通信

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