Socket网络编程(Socket 编程)
在javasocket网络编程中,开发基于udp协议的程序使用的套接字有哪些
Socket套接字,是由系统提供用于网络通信的技术(操作系统给应用程序提供的一组API叫做Socket API),是基于TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。基于Socket套接字的网络程序开发就是网络编程。
socket可以视为是应用层和传输层之间的通信桥梁;
传输层的核心协议有两种:TCP,UDP;socket API也有对应的两组,由于TCP和UDP协议差别很大,因此,这两组API差别也挺大。
分类:
Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类:
流套接字:使用传输层TCP协议
TCP,即Transmission Control Protocol(传输控制协议),传输层协议;
TCP的特点:
有连接:像打电话,得先接通,才能交互数据;
可靠传输:传输过程中,发送方知道接收方有没有收到数据.(打电话就是可靠传输);
面向字节流:以字节为单位进行传输.(非常类似于文件操作中的字节流);
全双工:一条链路,双向通信;
有接收缓冲区,也有发送缓冲区。
大小不限
对于字节流来说,可以简单的理解为,传输数据是基于IO流,流式数据的特征就是在IO流没有关闭的情况下,是无边界的数据,可以多次发送,也可以分开多次接收。
数据报套接字:使用传输层UDP协议
UDP,即User Datagram Protocol(用户数据报协议),传输层协议。
UDP的特点:
无连接:像发微信,不需要接通,直接就能发数据;
不可靠传输:传输过程中,发送方不知道接收方有没有收到数据.(发微信就是不可靠传输);
面向数据报:以数据报为单位进行传输(一个数据报都会明确大小)一次发送/接收必须是一个完整的数据报,不能是半个,也不能是一个半;
全双工:一条链路,双向通信;
有接收缓冲区,无发送缓冲区;
大小受限:一次最多传输64k;
对于数据报来说,可以简单的理解为,传输数据是一块一块的,发送一块数据假如100个字节,必须一次发送,接收也必须一次接收100个字节,而不能分100次,每次接收1个字节。
原始套接字
原始套接字用于自定义传输层协议,用于读写内核没有处理的IP协议数据。
二、UDP数据报套接字编程
UDPSocket中,主要涉及到两类:DatagramSocket、DatagramPacket;
DatagramSocket API
DatagramSocket 创建了一个UDP版本的Socket对象,用于发送和接收UDP数据报,代表着操作系统中的一个socket文件,(操作系统实现的功能–)代表着网卡硬件设备的抽象体现。
DatagramSocket 构造方法:
方法签名 方法说明
DatagramSocket() 创建一个UDP数据报套接字的Socket,绑定到本机任意一个随机端口(一般用于客户端)
DatagramSocket(int port) 创建一个UDP数据报套接字的Socket,绑定到本机指定的端口(一般用于服务端)
DatagramSocket 方法:
方法签名 方法说明
void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报(如果没有接收到数据报,该方法会阻塞等待)
void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包(不会阻塞等待,直接发送)
void close() 关闭此数据报套接字
DatagramPacket API
代表了一个UDP数据报,是UDP Socket发送和接收的数据报,每次发送/接收数据报,都是在传输一个DatagramPacket对象。
DatagramPacket 构造方法:
方法签名 方法说明
DatagramPacket(byte[] buf, int length) 构造一个DatagramPacket以用来接收数据报,接收的数据保存在字节数组(第一个参数buf)中,接收指定长度(第二个参数length)
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length,SocketAddress address) 构造一个DatagramPacket以用来发送数据报,发送的数据为字节数组(第一个参数buf)中,从0到指定长度(第二个参数length)。address指定目的主机的IP和端口号
DatagramPacket 方法:
方法签名 方法说明
InetAddress getAddress() 从接收的数据报中,获取发送端主机IP地址;或从发送的数据报中,获取接收端主机IP地址
int getPort() 从接收的数据报中,获取发送端主机的端口号;或从发送的数据报中,获取接收端主机端口号
byte[] getData() 获取数据报中的数据
构造UDP发送的数据报时,需要传入 SocketAddress ,该对象可以使用 InetSocketAddress 来创建。
InetSocketAddress API
InetSocketAddress ( SocketAddress 的子类 )构造方法:
方法签名 方法说明
InetSocketAddress(InetAddress addr, int port) 创建一个Socket地址,包含IP地址和端口号
示例1:写一个简单的客户端服务程序,回显服务(EchoSever)
在这里插入图片描述
构建Socket对象有很多失败的可能:
端口号已经被占用,同一个主机的两个程序不能有相同的端口号(这就好比两个人不能拥有相同的电话号码);
此处,多个进程不能绑定同一个端口号,但是一个进程可以绑定多个端口,(这就好比一个人可以拥有多个手机号),一个进程可以创建多个Socket对象,每个Socket都绑定自己的端口。
每个进程能够打开的文件个数是有上限的,如果进程之间已经打开了很多文件,就可能导致此时的Socket文件不能顺利打开;
在这里插入图片描述
这个长度不一定是1024,假设这里的UDP数据最长是1024,实际的数据可能不够1024.
在这里插入图片描述
这里的参数不再是一个空的字节数组了,response是刚才根据请求计算的得到的响应,是非空的,DatagramPacket 里面的数据就是String response的数据。
response.getBytes().length:这里拿到的是字节数组的长度(字节的个数),而response.length得到的是字符的长度。
五元组
一次通信是由5个核心信息描述的:源IP、 源端口、 目的IP、 目的端口、 协议类型。
站在客户端角度:
源IP:本机IP;
源端口:系统分配的端口;
目的IP:服务器的IP;
目的端口:服务器的端口;
协议类型:TCP;
站在服务器的角度:
源IP:服务器程序本机的IP;
源端口:服务器绑定的端口(此处手动指定了9090);
目的IP:包含在收到的数据报中(客户端的IP);
目的端口:包含在收到的数据报中(客户端的端口);
协议类型:UDP;
什么是socket网络编程
使用socket套接字,利用TCP/IP或者UDP协议,实现几个机器之间的通信。一般使用C/S结构。
以TCP/IP为例:首先建立一个服务器,步骤如下:socket()创建一个socket,bind()绑定socket到一个端口,listen()监听端口,accept()等待客户端的连接。客户端程序:socket()创建一个socket,可以绑定也可以不绑定,然后connect()连接到服务器端。socket又分为阻塞式的和非阻塞式的。阻塞式的就是服务器端等待连接直到连接上,不然一直挂起。
怎样用C语言做socket网络编程?
mfc只是对socket进行了一些封装,大部分人做网络编程都是用的原始的socket,比如如下接口都可以在c下进行调用\x0d\x0a 1.socket() \x0d\x0a 2.bind() \x0d\x0a 3.connect() \x0d\x0a 4.listen() \x0d\x0a 5.accept() \x0d\x0a 6.send() 和recv() \x0d\x0a 7.sendto() 和recvfrom() \x0d\x0a 8.close() 和shutdown() \x0d\x0a 9.getpeername() \x0d\x0a 10.gethostname() \x0d\x0a这些接口是在Winsock2.h中定义的不是在mfc中定义的,你只需要包含Winsock2.h头文件和Ws2_32.lib库就可以了。
网络编程:Socket API
OS提供的IPC机制一般分为两类:
Socket API最初是在BSD UNIX中开发给TCP/IP协议簇提供应用程序接口的,后来被移植到大多数OS中。它是在TCP/IP上编写进程间通信的事实上的标准。
Socket API有大约二十多个系统函数,可以分为五类:
这些函数用于管理本地环境信息,这些信息通常存储在OS内核或系统库中。
用于通过socket句柄发送和接收数据
这些函数允许程序员改变缺省的socket行为,从而支持多播和广播,并且能修改/查询传输缓冲区的大小。
用来将具有可读性的名称解析为低级网络地址
Socket API常用来编写TCP/IP应用程序,但它也可以广泛支持多个通信领域。
一个通信领域由一个协议簇和一个地址簇确定。
一个协议簇是一个协议集合,用来提供一组特定的相关服务。在通过Socket API创建socket时,协议时通过以下两个参数共同指定的:
地址簇定义地址的格式、表达地址的字节大小,以及它所包含的字段的数量、类型、顺序等。
地址簇还定义了一组解释地址的函数,它有诸如确定IP数据报将要到达的子网等等功能。
Qt Socket网络编程 服务器端提示QIODevice::read (QTcpSocket): device not open,但是与客户端连接成功
这是因为文件路径不对造成的,解决方法如下:
1、首先pro文件配置:Qt网络功能需要在pro文件增加网络库。
2、QTcpServer服务端建立的方法代码,如下图所示。
3、QTcpServer当有新客户端连接时,会发出QTcpServer::newConnection的信号方法代码。
4、客户端为主动连接方不需要监听,直接建立QTcpSocket代码。
5、最后通过connectToHost连接指定ip和端口,将socket的连接成功的信号与对应槽连接,当连接成功可以将自定义的标记位置为true。