какие виды сокетов есть в java с каким протоколом они работают

33.1. Java — Сеть

Термин «сетевое программирование» относится к написанию программ, которые выполняются на нескольких устройствах (компьютерах), в которых все устройства подключены друг к другу с помощью сети.

Пакет java.net набора интерфейсов прикладного программирования J2SE содержит набор классов и интерфейсов, которые предоставляют подробные сведения о низкоуровневом взаимодействии, что позволяет писать программы, ориентированные на решение существующей проблемы.

Содержание

Протоколы TCP и UDP

Пакет java.net обеспечивает поддержку двух общих сетевых протоколов:

Данная глава надлежащим образом раскрывает следующие две темы:

Программирование сокетов

В Java сокеты обеспечивают механизм связи между двумя компьютерами, использующими TCP. Клиентская программа создает сокет на своем конце связи и пытается подключить этот сокет к серверу.

Когда соединение установлено, сервер создает объект сокета на своем конце связи. Клиент и сервер теперь могут общаться, записывая и считывая данные с сокета.

Класс java.net.Socket представляет собой сокет, а класс java.net.ServerSocket предоставляет механизм серверной программы для прослушивания клиентов и установления соединений с ними.

При установлении соединения TCP между двумя компьютерами с использованием сокетов, выполняются следующие этапы:

После того, как соединения установлены, связь может происходить с использованием потоков входных/выходных данных. Каждый сокет имеет и OutputStream (поток выходных данных), и InputStream (поток входных данных). OutputStream клиента подключен к InputStream сервера, а InputStream клиента подключен к OutputStream сервера.

TCP является двусторонним протоколом связи, поэтому данные могут передаваться по обоим потокам одновременно. Ниже приведены полезные классы, предоставляющие полный набор методов внедрения сокетов.

Конструкторы класса ServerSocket

Класс java.net.ServerSocket используется серверными приложениями для получения порта и прослушивания клиентских запросов.

Класс ServerSocket имеет четыре конструктора:

№	Конструктор и описание
1	public ServerSocket(int port) throws IOException Попытки создания серверного сокета, связанного с указанным портом. Исключение происходит, если порт уже связан другим приложением.
2	public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException Как и в предыдущем конструкторе, параметр backlog указывает, сколько входящих клиентов нужно сохранить в очереди ожидания.
3	public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException Как и в предыдущем конструкторе, параметр InetAddress указывает локальный IP-адрес для осуществления привязки. InetAddress используется в серверах, которые могут иметь несколько IP-адресов, что позволяет серверу указывать IP-адрес приема запросов клиентов.
4	public ServerSocket() throws IOException Создает непривязанный сокет сервера. При использовании этого конструктора используйте метод привязки (), когда будете готовы привязать сокет сервера.

Если конструктор ServerSocket не выдает исключение, это означает, что ваше приложение успешно связано с указанным портом и готово к клиентским запросам.

Методы класса ServerSocket

Ниже приведены некоторые из распространенных методов в Java класса ServerSocket.

№	Методы и описание
1	public int getLocalPort() Возвращает порт, который прослушивает сокет сервера. Этот метод полезен, если вы передали 0 в качестве номера порта в конструкторе и позволили серверу найти порт.
2	public Socket accept() throws IOException Ожидает входящего клиента. Этот метод блокируется до тех пор, пока клиент не подключится к серверу на указанном порту или не истечет время ожидания сокета, при условии, что значение времени ожидания было установлено с помощью метода setSoTimeout(). В противном случае этот метод блокируется на неопределенный срок.
3	public void setSoTimeout(int timeout) Устанавливает значение времени ожидания клиента сокетом сервера во время accept().
4	public void bind (хост SocketAddress, int backlog) Привязывает сокет к указанному серверу и порту в объекте SocketAddress. Используйте этот метод, если вы создали ServerSocket с помощью конструктора без аргументов.

Когда ServerSocket вызывает accept(), метод не возвращается, пока клиент не подключится. После того, как клиент все-таки подключится, ServerSocket создает новый сокет для неуказанного порта и возвращает ссылку на этот новый сокет. Теперь между клиентом и сервером существует TCP-соединение, и связь может установиться.

Конструкторы класса Socket

Класс java.net.Socket представляет собой сокет, который клиент и сервер используют для связи друг с другом. Клиент получает объект сокета, создав его, тогда как сервер получает объект сокета из возвращаемого значения метода accept().

Класс Socket имеет пять конструкторов, которые клиент использует для подключения к серверу.

№	Конструктор и описание
1	public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException. Этот метод предпринимает попытку подключения к указанному серверу через указанный порт. Если этот конструктор не выдает исключение, то соединение установлено успешно, и клиент подключен к серверу.
2	public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException Этот метод идентичен предыдущему конструктору, за исключением того, что хост обозначается объектом InetAddress.
3	public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. Подключается к указанному хосту и порту, создавая сокет на локальном хосте по указанному адресу и порту.
4	public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. Этот метод идентичен предыдущему конструктору, за исключением того, что хост обозначается объектом InetAddress вместо строки адреса.
5	public Socket() Создает неподключенный сокет. Используйте метод connect() для подключения такого сокета к серверу.

При возврате конструктора Socket, он не просто создает экземпляр объекта сокета, но фактически пытается подключиться к указанному серверу и порту.

Некоторые методы, изучающие класс сокета, перечислены здесь. Обратите внимание, что и клиент, и сервер имеют объект сокета, поэтому эти методы могут вызываться как клиентом, так и сервером.

Методы класса Socket

№Метод и описание1public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException
Этот метод подключает сокет к указанному хосту. Этот метод необходим только при создании экземпляра сокета с помощью конструктора без аргументов.2public InetAddress getInetAddress()
Этот метод возвращает адрес другого компьютера, к которому подключен этот сокет.3public int getPort()
Возвращает порт, к которому привязан сокет на удаленной машине.4public int getLocalPort()
Возвращает порт, к которому привязан сокет на локальной машине.5public SocketAddress getRemoteSocketAddress()
Возвращает адрес удаленного сокета.6public InputStream getInputStream() throws IOException
Возвращает поток входных данных сокета. Поток входных данных подключен к потоку выходных данных удаленного сокета.7public OutputStream getOutputStream() throws IOException
Возвращает поток выходных данных сокета. Поток выходных данных подключен к потоку входных данных удаленного сокета.8public void close() throws IOException
Закрывает сокет, что делает данный объект сокета не способным снова подключаться к любому серверу.

Методы класса InetAddress

Этот класс представляет адрес Интернет-протокола (IP). Следующие полезные методы, которые понадобятся при программировании сокетов, представлены ниже:

№	и описание
1	static InetAddress getByAddress(byte[] addr) Возвращает объект InetAddress с учетом необработанного IP-адреса.
2	static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr) Создает InetAddress на основе предоставленного имени хоста и IP-адреса.
3	static InetAddress getByName(String host) Определяет IP-адрес хоста, учитывая имя хоста.
4	String getHostAddress() Возвращает строку IP-адреса в текстовой форме.
5	String getHostName() Получает имя хоста для данного IP-адреса.
6	static InetAddress InetAddress getLocalHost() Возвращает локальный хост.
7	String toString() Конвертирует этот IP-адрес в адресную строку.

Пример Socket Client

Следующая GreetingClient – это клиентская программа, которая подключается к серверу с помощью сокета, отправляет приветствие, а затем ожидает ответа.

Пример Socket Server

Следующая программа GreetingServer является примером серверного приложения, которое использует класс сокета для прослушивания клиентов по номеру порта, указанному в аргументе командной строки.

Скомпилируйте клиент и сервер, а затем запустите сервер следующим образом:

Проверьте клиентскую программу следующим образом:

Источник

Сокеты¶

Сокеты (англ. socket — разъём) — название программного интерфейса для обеспечения обмена данными между процессами. Процессы при таком обмене могут исполняться как на одной ЭВМ, так и на различных ЭВМ, связанных между собой сетью. Сокет — абстрактный объект, представляющий конечную точку соединения.

Принципы сокетов¶

Каждый процесс может создать слушающий сокет (серверный сокет) и привязать его к какому-нибудь порту операционной системы (в UNIX непривилегированные процессы не могут использовать порты меньше 1024). Слушающий процесс обычно находится в цикле ожидания, то есть просыпается при появлении нового соединения. При этом сохраняется возможность проверить наличие соединений на данный момент, установить тайм-аут для операции и т.д.

Каждый сокет имеет свой адрес. ОС семейства UNIX могут поддерживать много типов адресов, но обязательными являются INET-адрес и UNIX-адрес. Если привязать сокет к UNIX-адресу, то будет создан специальный файл (файл сокета) по заданному пути, через который смогут сообщаться любые локальные процессы путём чтения/записи из него (см. Доменный сокет Unix). Сокеты типа INET доступны из сети и требуют выделения номера порта.

Обычно клиент явно подсоединяется к слушателю, после чего любое чтение или запись через его файловый дескриптор будут передавать данные между ним и сервером.

Основные функции¶

Общие
Socket	Создать новый сокет и вернуть файловый дескриптор
Send	Отправить данные по сети
Receive	Получить данные из сети
Close	Закрыть соединение
Серверные
Bind	Связать сокет с IP-адресом и портом
Listen	Объявить о желании принимать соединения. Слушает порт и ждет когда будет установлено соединение
Accept	Принять запрос на установку соединения
Клиентские
Connect	Установить соединение

socket()¶

Создаёт конечную точку соединения и возвращает файловый дескриптор. Принимает три аргумента:

domain указывающий семейство протоколов создаваемого сокета

type

protocol

Протоколы обозначаются символьными константами с префиксом IPPROTO_* (например, IPPROTO_TCP или IPPROTO_UDP). Допускается значение protocol=0 (протокол не указан), в этом случае используется значение по умолчанию для данного вида соединений.

Функция возвращает −1 в случае ошибки. Иначе, она возвращает целое число, представляющее присвоенный дескриптор.

Связывает сокет с конкретным адресом. Когда сокет создается при помощи socket(), он ассоциируется с некоторым семейством адресов, но не с конкретным адресом. До того как сокет сможет принять входящие соединения, он должен быть связан с адресом. bind() принимает три аргумента:

Возвращает 0 при успехе и −1 при возникновении ошибки.

Автоматическое получение имени хоста.

listen()¶

Подготавливает привязываемый сокет к принятию входящих соединений. Данная функция применима только к типам сокетов SOCK_STREAM и SOCK_SEQPACKET. Принимает два аргумента:

После принятия соединения оно выводится из очереди. В случае успеха возвращается 0, в случае возникновения ошибки возвращается −1.

accept()¶

Используется для принятия запроса на установление соединения от удаленного хоста. Принимает следующие аргументы:

Функция возвращает дескриптор сокета, связанный с принятым соединением, или −1 в случае возникновения ошибки.

connect()¶

Устанавливает соединение с сервером.

Некоторые типы сокетов работают без установления соединения, это в основном касается UDP-сокетов. Для них соединение приобретает особое значение: цель по умолчанию для посылки и получения данных присваивается переданному адресу, позволяя использовать такие функции как send() и recv() на сокетах без установления соединения.

Загруженный сервер может отвергнуть попытку соединения, поэтому в некоторых видах программ необходимо предусмотреть повторные попытки соединения.

Возвращает целое число, представляющее код ошибки: 0 означает успешное выполнение, а −1 свидетельствует об ошибке.

Передача данных¶

Для передачи данных можно пользоваться стандартными функциями чтения/записи файлов read и write, но есть специальные функции для передачи данных через сокеты:

Нужно обратить внимание, что при использовании протокола TCP (сокеты типа SOCK_STREAM) есть вероятность получить меньше данных, чем было передано, так как ещё не все данные были переданы, поэтому нужно либо дождаться, когда функция recv возвратит 0 байт, либо выставить флаг MSG_WAITALL для функции recv, что заставит её дождаться окончания передачи. Для остальных типов сокетов флаг MSG_WAITALL ничего не меняет (например, в UDP весь пакет = целое сообщение).

Источник

Русские Блоги

Основы сети

1, переписка между моделью иерархии OSI и моделью иерархии TCP / IP

2, соответствующая связь между семислойной моделью и соглашением

3, IP-адрес и номер порта

1. IP-адрес используется для уникальной связи связи в сети. Эта субъекта связи может быть хостом, который может быть принтер или порт маршрутизатора. В сетевом пакете на основе IP-протокола IP-адреса должны быть помечены IP-адреса. IP-адрес похож на запись буквы, вы должны указать адрес получателя. Один источник IP и Target IP включены в каждый передаваемый пакет.

2, IP-адрес однозначно отмечен объектом связи, но объект связи может иметь несколько программ связи для обеспечения сетевых услуг одновременно. В это время вы должны различить конкретную программу связи через порт. Одна связь связи не может иметь две программы связи для использования одного и того же номера порта.

IP-адрес и номер порта похожи на деловую поездку в отель. IP-адрес представляет собой отель в конкретном месте, а номер порта показывает этот человек в номере номера отеля.

4, TCP и UDP

Поскольку есть протокол TCP, который гарантирует надежную передачу, почему он должен быть не надежным переносом UDP-протоколом? Есть две причины:

1. Надежная трансмиссия состоит в том, чтобы оплатить цену, тест правильности данных неизбежно займет время обработки компьютера и пропускную способность сети. Следовательно, эффективность передачи TCP не так высоко, как UDP.

2, многие приложения не должны обеспечивать строгую надежность передачи, такие как системы видеоконференцсвязи, не требуют абсолютно правильными видеоустройствами видеоустройства, если они могут быть согласованными. Таким образом, в соответствии с этими сценариями использование UDP более подходит.

5, URL-адрес онлайн-ресурсов

1. Объект URL представляет собой единый локатор ресурсов, который является указателем на Интернет «Ресурсы». Это имя имени протокола, хост, порт и ресурс, который удовлетворен следующим форматом:

2. Некоторые методы объекта URL могут получить доступ к ресурсу, соответствующему URL:

String GetFile (): Получить имя ресурса URL

String GetHost (): получите имя хоста

String GetPath (): получить часть пути

INT GetPort (): Получить номера портов

Давайте посмотрим на два самых важных метода URL: openConnection()、 openStream()

6、InetAddress

Java предоставляет класс INETADDRESS представляет IP-адрес.

Детали сокета

Разъем также известен как сокет, который является конечной точкой, которая соединяет двустороннюю связь между двумя программами в сети.

Во-первых, используйте сокет для связи общения сети

Сервер: Серверная программа связывает разъем к определенному порту и ждет и слушает на запросе подключения клиента через этот сокет.

Клиент: клиентская программа выдает запрос на соединение на основе имени хоста и номера порта, в котором находится ваш сервер.

Пример связи сокета

Применение связи хоста A и Host B должно устанавливать соединение через сокет, а установление сокета должно быть установлено базовым протоколом TCP / IP для установления TCP-соединений. Создание соединения TCP требует базового протокола IP-адреса для решения хоста в сети. IP-адреса могут помочь нам только найти целевые хосты, но есть несколько приложений на хосте, как мы можем найти нужную нам приложение, в это время вы можете указать его через номер порта. Быть

Во-вторых, простой сервер, симуляция клиента

Здравствуйте, вы получили фестиваль Ching Ming Blessing с сервера

1. Вышеуказанное шоу представляет собой простой сервер и процесс создания клиента.

2, мы подробно представим этот процесс, взаимодействуя:

3. Во-первых, на стороне сервера укажите номер порта для создания объекта сервеса, получите сокет через метод Accpet Serversocket, этот метод:Прослушивание и принятие соединения этого сокета, этот метод заблокирован до тех пор, пока соединение не включено.Это означает, что если нет запроса клиентского подключения, сервис будет заблокирован здесь.

4, следующий код состоит в том, чтобы получить входной и выходной поток через розетку сокета, пока это не содержимое ввода / о.

5. На клиенте, через номер порта указанного имени пользователя и сервера и сервера, прослушивающего номер сокета, вы получаете разъем сокета, на этот раз соединение уже установлено, а затем связывается с выходным потоком.

Три, половина закрытия розетки

В демостере демонстрация мы находимся в соответствии с минимальным блоком данных, который связывается, сторона сервера также прогрессирует. Но в большинстве сцен блока передачи данных является многострочной. В это время, как вывод вывода Socket Express Express Add Repeate Data Leafe?

В процессе обучения IO, если вывод был завершен, он реализован путем выключения выходного потока, но в розетке это невозможно, потому что розетка выключается, он больше не может читать данные из розетки Отказ Чтобы решить эту проблему, Java предоставляет два полузакрытых метода:

1. ShutDownInPUT (): Закройте входной поток сокета, программа также может выводить данные через выходной поток сокета.

2, ShutDownOutput (): включает выходной поток сокета, и программа также может прочитать данные по входным потоком розетки.

Если мы вызываем методы ShutWornput и ShutWordutput для того же экземпляра сокета, экземпляр сокета все еще не выключен, просто разъем не может ни выводить данные, либо данные с чтением.

Как видно в программе Server-Side, после вывода двух струн выводится метод ShutDownOutput, что указывает на то, что вывод окончен. Тогда я сразу определил, был ли розетка выключена, результат выполнения был ложным, что указывает на то, что розетка не была закрыта.

Однако после вызова двух полузащитных способов выключить выходной входной поток, сокет не может открыть выходной поток или снова входной поток. Следовательно, эта сцена не подходит для взаимодействия постоянного общения. Например, протокол HTTP: после подключения клиента на сервере начните отправлять данные, нет необходимости отправлять данные после отправки, только нужно только прочитать сервер Отвечает на данные. После прочтения данных соединение сокета также закрывается.

В-четвертых, сетевое программирование на основе протокола UDP

Программирование розетки предыдущего введения основано на протоколе TCP, и теперь протокол UDP теперь запрограммирован, а различия между TCP и UDP уже введены в предыдущей главе.

1. Во-первых, в сетевом программировании нет сервера и клиента в сетевом программировании UDP. Нет виртуальной связи между двумя розетками, просто получать и отправлять сообщения данных.

2, в этом есть два важных класса: Datagramsocket и DataGrampacket. Первый используется для отправки и получения розетки пакета, последний представляет собой пакет, каждое сообщение маршрутирует из одной машины в соответствии с включенной информацией в пакете.

3, два конструктора Datagramsocket:

Datagramsocket (): Создание данных оседает и связывает их с любыми доступными портами на локальном хосте.

DatagramSocket(INT PORT): Создайте расчет данных и свяжитесь с указанным портом на локальном хосте.

В нашей демонстрации класс UDPSERVERTEST отправляет дейтаграмму в классе UDPSTESTEST, используя нейтральный конструктор розетки, а DataGram получен первым в классе UDPClientTest, и вы должны слушать порт, так что это сокет. Есть Справочное устройство.

4、Datagagrampacket: два вида приема и отправки при создании

DatagramPacket(BYTE [] BUF, INT Длина): используется для получения длины length Пакет.

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddressАдрес, INT PORT): используется для доставки длины length Пакет отправляется на указанный номер порта на указанном хосте.

1. В приведенной выше программе первый шаг состоит в том, чтобы создать разъем UDP на стороне сервера (временно отличить эти два класса).Без указанного порта используйте выделенный порт. Затем построен пакет, а номер IP и порта целевой машины указаны в пакете.

2. В качестве клиента создайте разъем UDP и свяжите порт. Если вы хотите получить сообщение, отправленное на сервере, порт связки должен соответствовать порту, указанному в пакете, отправленном серверу.

3. После того, как клиент распечатает контент в пакете, вы хотите вернуть контент. В это время номера IP и порт сервера могут быть получены из ранее отправленных пакетов.

DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(str2.getBytes(), str2.length(), packet.getAddress(), packet.getPort());

4. Когда сервер получает пакет, его больше не нужно связываться с клиентом для создания сокета, поскольку порт, указанный в порту, в настоящее время прослушивается в порт, указанном в пакете.

Где принимает дейтаграмсекесDatagramPacketP) метод был заблокирован до получения пакета.

Источник