TCP和UDP套接字编程

下面会使用简单的客户机/服务器应用程序来分别演示使用TCP套接字编程和UDP套接字编程。

先说明一下，实现的功能：

（1）一台客户机从键盘读取一行字符，并通过连接的套接字发送给服务器

（2）服务器从套接字读取该行字符

（3）服务器将该行字符的小写字符，转换成大写字符

（4）服务器将转换后的字符通过连接的套接字返回给客户机

（5）客户机从其套接字读取转换后的字符后，通过监视器打印出来。

下面先看一下TCP套接字编程：

TCPServer:

public class TcpServer {

public static void main (String arg[])throws Exception{

String clientSentence;

String ModifiedSentence;

ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);

while(true){

Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();

BufferedReader isFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));

DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());

clientSentence = isFromClient.readLine();

ModifiedSentence = clientSentence.toUpperCase()+'\n';

outToClient.writeBytes(ModifiedSentence);

}
}
}

ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);

通常我们把Socket当作一扇门，而这一句则是监听某客户机“敲门”声的门，而且是在6789端口上监听。

Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();

这句表示，当某客户机“敲门”时，则创建一个新的套接字。这时，connectionSocket已经和客户机某socke创建了虚拟管道，它们都可以通过其发送直接。

BufferedReader isFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));

clientSentence = isFromClient.readLine();

这两行则读取了客户机的输入。

ModifiedSentence = clientSentence.toUpperCase()+'\n';

这一行完成了将客户机发来的字符，转换成大写字符

DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());

outToClient.writeBytes(ModifiedSentence);

这两行则往客户机返回数据。

TCPClient:

public class TcpClient {

public static void main(String[] args)throws Exception{

String sentence;

String modifiedSentence;

BufferedReader isFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

Socket clientsSocket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 6789);

DataOutputStream outToServer= new DataOutputStream(clientsSocket.getOutputStream());

BufferedReader isFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientsSocket.getInputStream()));

sentence = isFromUser.readLine();

outToServer.writeBytes(sentence+'\n');

modifiedSentence = isFromServer.readLine();

System.out.println("From Server:" + modifiedSentence);

clientsSocket.close();

}
}

BufferedReader isFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

sentence = isFromUser.readLine();

这两行是读取用户从键盘上输入的东西，并转换成字符串类型，放在sentence。

Socket clientsSocket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 6789);

创建了与服务器连接的Socket，通过该行也发起了客户机和服务器间的TCP连接。由于本次测试是在客户机，服务器都是本主机，所以IP地址是InetAddress.getLocalHost()，即本地IP地址。6789表示连接服务器上的端口号。

DataOutputStream outToServer= new DataOutputStream(clientsSocket.getOutputStream());

outToServer.writeBytes(sentence+'\n');

这两行是把用户输入的文本发送到服务器上。

BufferedReader isFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientsSocket.getInputStream()));

modifiedSentence = isFromServer.readLine();

System.out.println("From Server:" + modifiedSentence);

这三行是读取服务器返回的信息，并打印在监视器上。

clientsSocket.close();

该行关闭了套接字，因此客户机和服务器之间的TCP连接也同时被关闭。这一行会引起客户机向服务器发送运输层报文。

注意这里应该先运行编译好的服务器程序，在运行客户机的程序，结果如下：

假设输入为abc

abc
From Server:ABC

然后用UDP套接字编程实现同样的功能：

UDPServer:

public class UDPServer {
public static void main(String args[]) throws Exception {
DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9999);
byte[] receiveData = new byte[1024];
byte[] sendData = new byte[1024];
while (true) {
DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,
receiveData.length);
serverSocket.receive(receivePacket);
String sentence = new String(receivePacket.getData());
InetAddress ipAddress = receivePacket.getAddress();int port = receivePacket.getPort();
String modifiedSentence = sentence.toUpperCase();
sendData = modifiedSentence.getBytes();
DatagramPacket sendDatagramPacket = new DatagramPacket(sendData,
sendData.length, ipAddress, port);
serverSocket.send(sendDatagramPacket);
}
}
}

DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9999);

该行在端口9999构造了DatagramSocket对象，应该注意到这用到的套接字与TCP不一样。因为UDP是无连接的，所以当接受时，没有必要像TCP那样产生一个新的套接字并继续监听请求。如果有多个客户机访问该服务器端口，都将往这个单一的门发送分组。

DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,receiveData.length);
serverSocket.receive(receivePacket);
String sentence = new String(receivePacket.getData());

这几行是读取客户机发送过来的数据，并放在sentence上。

InetAddress ipAddress = receivePacket.getAddress();

<pre name="code" class="java">int port = receivePacket.getPort();

这一行是获取客户机的ip地址和端口。以便给客户机返回数据。

DatagramPacket sendDatagramPacket = new DatagramPacket(sendData,sendData.length, ipAddress, port);
serverSocket.send(sendDatagramPacket);

这两行则是把转换结果发送给客户机。注意该分组应该包含IP地址与端口。

UDPClient:

public class UDPClient {
public static void main(String args[])throws Exception{
BufferedReader isFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket(11111);
byte[] sendData = new byte[1024];
byte[] receiveData = new byte[1024];
String sentence = isFromUser.readLine();
sendData = sentence.getBytes();
DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, InetAddress.getLocalHost(), 9999);
clientSocket.send(sendPacket);
DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length);
clientSocket.receive(receivePacket);
String modifiedSentence = new String(receivePacket.getData());
System.out.println("From Server:"+modifiedSentence);
clientSocket.close();
}
}

DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket(11111);

该行，是为UDP套接字指派了一个特定的端口号11111，当然也可以不指定端口号，则不填参数即可，这时，运输层自动为该套接字分配一个尚未使用的端口号。

DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, InetAddress.getLocalHost(), 9999);

该行构件了一个分组，包含数据，数据长度，服务器IP地址（因为本测试在本主机运行，所以用本地IP地址），以及端口号

clientSocket.close();

关闭套接字，因为UDP无连接的，所以不会引起客户机向服务器发送运输层报文。