Java TCP 数据包解析 java tcp/ip

转载

技术博主 2023-07-25 11:07:14

文章标签 Java TCP 数据包解析套接字 IP 端口号 文章分类 Java 后端开发

TCP/IP协议是目前世界上应用最为广泛的协议。

是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合。

也称：TCP/IP协议族或 TCP/IP协议栈

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议

IP ： Internet Protocol互联网协议

TCP/IP分为5层

应用层 HTTP超文本传输协议

传输层

网络层 IP在网络层

数据链路层

物理层例如网线，网卡等

IP地址：

为实现网络中不同计算机之间的通信，每台机器都必须有一个唯一的标识----IP地址

IP地址格式：数字型，如：192.168.0.1

IPV4：IP传输协议第四个版本，长度为32位的2进制。

端口：

1：用于区分不同应用程序

2：端口号范围为0~65535，其中0~1023为系统所保留

3：IP地址和端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点，是TCP和UPD的基础

4：常用的端口号http：80 ftp：21 telnet：23

Java中的网络支持

针对网络通信的不同层次，Java提供的网络功能有四大类：

1 InetAddress：用于标识网络上的硬件资源。也就是IP地址的相关信息

2 URL：统一资源定位符通过URL可以直接读取或写入网络上的数据。

3 Sockets：使用TCP协议实现网络通信的Socket相关的类。

4 Datagram：使用UDP协议，将数据保存在数据报中，通过网络进行通信。

Java中InetAddress类

用于标识网络上的硬件资源。也就是IP地址的相关信息

实例化的方法

InetAddress   address=InetAddress. getLocalHost()；//通过本机端口号的方式获取InetAddress实例
InetAddress   address=InetAddress. getByName("admin")；//通过主机名的方式获取InetAddress实例
InetAddress   address=InetAddress. getByName("1.1.1.10")；//通过IP地址的方式获取InetAddress实例

提供的一些方法：

address.getHostName()：返回主机名

address.getHostAddress()：返回IP地址

address.getAddress()；返回字节数组形式的IP地址，返回一个byte[ ]字节数组。

URL

1 URL（Uniform Resource Locator）统一资源定位符，表示Internet上某一资源的地址。

2 URL由两部分组成：协议名称和资源名称，中间用冒号隔开。

如http://www.imooc.com/video/2858

http为协议名称，后面的内容统称为资源名称，video为目录，2858是资源，省略了端口号。

3 在java.net包中，提供了URL类来表示URL。

URL代表一个统一资源定位符，它时指向互联网“资源”的指针。

常用方法：

URL  url2=new URL("http://www.imooc.com")；   //创建一个URL对象
//根据现有的URL去创建一个新的URL。实际上是指定了更详细的资源位置
URL  url=new  URL(url，"/index.html?username=tom#test")； //?后面表示参数，#后面表示锚点
url.getProtoclo()：获取协议信息。 输出为：http
url.getHost() ：获取主机名 输出为：www.imooc.com
url.getPort()：获取端口号 //如果未指定端口号，则使用默认的端口号，所以这个方法返回值为-1。输出为：-1
url.getPath()：获取文件路径 输出为：/index.html
url.getFile()：获取文件名 输出为：/index.html?username=tom
url.getRef()：获取相对路径 输出为：test
url.getQuery()：查询字符串 输出为：username=tom

URL  url=new  URL("http://www.baidu.com")；
InputStream  is=url.openSteam()；//通过URL的openStream方法获取URL对象所表示的资源的字节输入流
InputStreamReader  isr=new  InputStreamReader(is)；//将字节输入流转换为字符输入流。此处可以利用重载的方法，在第二个参数上添加指定字符编码。
BufferedReader  br=new  BufferedReader(isr)； 
String  data=null；
while((data=br.readLine())!=null){
syso("data")；
}
br.close()；
isr.close()；
is.close()；

Socket简介

TCP协议是面向连接，可靠的，有序的，以字节流的方式发送数据。

Socket通信实现步骤

1：创建ServerSocket和Socket

2：打开连接到Socket的输入/输出流

3：按照协议对Socket进行读/写操作

4：关闭输入输出流，关闭Socket

ServerSocket类

ServerSocket：此类实现服务器套接字，服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。

常用的构造方法：

ServerSocket(int port)：创建绑定到特定端口的服务器套接字。

常用方法：

Socket accept()：监听并接收到此套接字的连接。

void close()：关闭此套接字

InetAdress getInetAddress()：返回此服务器套接字的本地地址。

int getLocalPort()：返回此套接字在其上监听的端口。

Socket类

Socket类实现客户端套接字

常用构造方法：

Socket(InetAddress  address，int  port)：根据InetAddress实例和端口号来创建
Socket(String  host，int  port)：根据主机的地址和端口号创建

常用方法

void close()：关闭此套接字
InetAddress  getInetAddress()：返回套接字连接的地址，返回InetAddress实例
InputStream  getInputStream()：返回此套接字的输入流
OutputStream  getOutputStream()：返回此套接字的输出流
void  shutdownInput()：关闭Socket输入流
void  shutdownOutput()：关闭Socket输出流

用Socket套接字实现服务器和客户端的交互

服务端：

public class Server {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//1:创建一个服务器端ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口
ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8452);
//2:调用accept()方法开始监听，，进入阻塞状态，等待客户端的连接
Socket socket=serverSocket.accept();
//3:获取输入流用，来读取客户端信息
InputStream is=socket.getInputStream();
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);//将字节流包装成字符流
BufferedReader br=new BufferedReader(isr);//为输入流添加缓冲
String data=null;
while((data=br.readLine())!=null){
System.out.println(data);
}
socket.shutdownInput();//关闭输入流

//4:获取输出流，响应客户端的请求，返回给客户端一条信息
OutputStream os=socket.getOutputStream();
PrintWriter pw=new PrintWriter(os);
pw.write("Welcome");
pw.flush();//调用flush()方法缓冲输出

//5：关闭相应的资源
pw.close();
os.close();
br.close();
isr.close();
is.close();
socket.close();
serverSocket.close();

}
 }

客户端

public class Client {
public static void main(String[] args) throws Exception, IOException {
//1:创建客户端Socket，指定服务器地址和端口
Socket socket=new Socket("localhost",8888);
//2:获取输出流，向服务器端发送信息
OutputStream os=socket.getOutputStream();
PrintWriter pw=new PrintWriter(os);//将输出流包装为打印流
pw.write("用户名：admin；密码：123");
pw.flush();
socket.shutdownOutput();

//获取输入流，并读取服务器端的响应信息。
InputStream is=socket.getInputStream();
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
String data=null;
while((data=br.readLine())!=null){
System.out.println("Welcome too");
}


//4:关闭相关资源
br.close();
is.close();
pw.close();
os.close();
socket.close();
}
 }

基于UPD的Socket编程

UPD协议（用户数据报协议）是无连接，不可靠的，无序的。

UPD协议以数据报作为数据传输的载体

进行数据传输时，首先需要将传输的数据定义成数据包（Datagram），在数据报中指明数据所要达到的

Socket(主机地址和端口号)，然后再将数据报发送出去。

相关的类：

DatagramPacket：表示数据报包

常用的构造方法

DatagramPacket(byte[ ] buf，int length)：构造DatagramPacket，用来接收长度为length的数据包

DatagramPacket(byte[ ] buf，int length，InetAddress address，int port)：构造数据报包，用来将长度为length

的包发送到指定主机上的指定端口号。

DatagramSocket：此类用来发送和接收数据报包的套接字。

常用构造方法：

DatagramSocket()：构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。

DatagramSocket(int port，InetAddress laddr)：创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。

常用方法：

void close()：关闭

InetAddress getInetAddress()：返回此套接字连接的地址。

int getPort()：返回此套接字的端口

void send(DatagramPacket p)：从此套接字发送数据报包

void receive(DatagramPacket p)：从此套接字接收数据报包。

服务端

public class UPDServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1:创建服务器端DatagramSocket，指定端口
DatagramSocket socket=new DatagramSocket(8452);
//2:创建数据报，用于接收客户端发送的数据
byte[] data=new byte[1024];//创建字节数组，指定接收的数据包的大小
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data, data.length);
//3:接收客户端发送的数据
socket.receive(packet);//此方法在接收到数据报之前会一直阻塞
//4:读取数据
String info=new String(data,0,packet.getLength());
System.out.println("我是服务器：客户端说"+info);
}
 }

客户端：

public class UPDClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1:定义服务器的地址，端口号，和数据
InetAddress address=InetAddress.getByName("localhost");
int port=8452;
byte[] data="用户名：admin;密码:123".getBytes();
//2:创建数据报，包含发送的数据信息
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data, data.length, address,port);
//3:创建DatagramSocket对象
DatagramSocket socket=new DatagramSocket();
//4:向服务器发送数据报  
socket.send(packet);
}
 }

总结：

使用TCP通信传输对象：一般用到ObjectOutputStream来写对象

socket编程传递文件：利用字符流传输

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。