Java基础（14）UDP、TCP

叁歲伎倆 2024-05-06 23:24 2阅读 0赞

UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）是互联网协议套件（TCP/IP）的两个核心协议，用于数据的传输。这两个协议在功能上是相互补充的，分别适用于不同的网络应用场景。

#### TCP（传输控制协议） ####

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它能确保数据包的顺序传输和数据的完整性，适用于对数据准确性要求高的应用，如Web浏览、文件传输、电子邮件等。

##### TCP的特点： #####

*  **面向连接**：通信双方在数据传送前，必须先建立连接。
 *  **数据传输可靠性**：通过序号、确认应答、重传控制等机制保证数据的正确传输。
 *  **拥塞控制和流量控制**：通过滑动窗口机制等控制数据的流量，避免网络拥塞。

##### TCP示例代码（Java） #####

**服务器端示例：**

import java.io.*;
    import java.net.*;
    
    public class TCPServer {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            int port = 6789;
            ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(port);
    
            while (true) {
        
                Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();
                BufferedReader inFromClient =
                    new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));
                DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());
                String clientSentence = inFromClient.readLine();
                System.out.println("Received: " + clientSentence);
                String capitalizedSentence = clientSentence.toUpperCase() + '\n';
                outToClient.writeBytes(capitalizedSentence);
            }
        }
    }

**客户端示例：**

import java.io.*;
    import java.net.*;
    
    public class TCPClient {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            String sentence;
            String modifiedSentence;
            BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            Socket clientSocket = new Socket("hostname", 6789);
            DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());
            BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
            sentence = inFromUser.readLine();
            outToServer.writeBytes(sentence + '\n');
            modifiedSentence = inFromServer.readLine();
            System.out.println("FROM SERVER: " + modifiedSentence);
            clientSocket.close();
        }
    }

#### UDP（用户数据报协议） ####

UDP是一种无连接的协议。与TCP不同，它不保证数据包的顺序或完整性，因此，它更适用于对实时性要求高的应用，如视频会议、在线游戏等。

##### UDP的特点： #####

*  **无连接**：发送数据之前不需要建立连接，减少了开销和发送数据之前的延迟。
 *  **效率高，结构简单**：适用于广播和多播传输。
 *  **不保证可靠传输**：不进行错误校验和修正，适用于对实时性要求较高的场景。

##### UDP示例代码（Java） #####

**服务器端示例：**

import java.io.*;
    import java.net.*;
    
    public class UDPServer {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9876);
            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(), 0, receivePacket.getLength());
                System.out.println("RECEIVED: " + sentence);
                InetAddress IPAddress = receivePacket.getAddress();
                int port = receivePacket.getPort();
                String capitalizedSentence = sentence.toUpperCase();
                sendData = capitalizedSentence.getBytes();
                DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, IPAddress, port);
                serverSocket.send(sendPacket);
            }
        }
    }

**客户端示例：**

import java.io.*;
    import java.net.*;
    
    public class UDPClient {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket();
            InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName("hostname");
            byte[] sendData = new byte[1024];
            byte[] receiveData = new byte[1024];
            String sentence = inFromUser.readLine();
            sendData = sentence.getBytes();
            DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, IPAddress, 9876);
            clientSocket.send(sendPacket);
            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length);
            clientSocket.receive(receivePacket);
            String modifiedSentence = new String(receivePacket.getData(), 0, receivePacket.getLength());
            System.out.println("FROM SERVER:" + modifiedSentence);
            clientSocket.close();
        }
    }

#### 总结 ####

TCP和UDP各有优缺点，适用于不同的网络应用场景。TCP提供了一种可靠的、面向连接的通信方式，适用于对数据顺序和完整性要求高的应用。UDP则提供了一种无连接的、尽最大努力交付的通信方式，适用于对实时性要求较高的场景。在实际应用中，选择哪种协议取决于应用的具体需求和网络环境的特点。