Java Socket编程：C/S架构与TCP/UDP区别

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Java Socket是Java语言中用于实现网络通信的重要工具，其主要应用于服务器端和客户端的编程场景。本文档深入探讨了Java Socket在网络编程中的关键作用以及两种主要的传输协议——TCP和UDP。一、网络编程基础网络编程的核心在于解决两个关键问题：一是定位网络中的主机，二是确保数据传输的可靠性与效率。IP层负责主机寻址和数据路由，利用唯一的IP地址标识互联网上的每一台主机。TCP/IP协议中的TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）提供了不同的数据传输方式。 1. 客户机/服务器架构常见的网络编程模型采用客户机/服务器（C/S）模式，其中服务器持续运行，监听特定端口，接受客户端的请求并做出响应。客户端则在需要时主动发起连接。这种设计确保了服务的稳定性和可扩展性。二、TCP与UDP协议 1. TCP (TCP/IP协议) - 面向连接：TCP是一种可靠的传输协议，确保数据按照发送顺序无差错地传输。在通信开始前，双方需要通过三次握手建立连接，这会带来一定的延迟（连接时间）。 - 有序性：TCP维护数据的顺序，发送方和接收方之间存在固定的通信渠道，保证信息的完整性和一致性。 - 数据大小限制：虽然理论上没有明确的大小限制，但在实际应用中，一次TCP数据传输通常受限于MTU（最大传输单元）。 2. UDP (无连接协议) - 无连接：UDP不预先建立连接，每个数据包都包含完整的地址信息，发送方无需等待确认，直接发送。 - 数据大小限制：每个UDP数据报的最大长度通常限制为64KB，这可能导致数据丢失或分片。 - 不可靠性：由于没有确认机制，UDP无法保证数据的可靠到达，也不保证数据的顺序。总结：在Java Socket编程中，选择TCP还是UDP取决于具体需求。如果需要保证数据的完整性、有序性和可靠性，TCP是首选；如果追求更快的响应时间和更低的延迟，适合使用UDP，但需要在接收端进行错误检测和恢复。通过理解和掌握这两种协议，开发者能够更好地构建高效、可靠的网络应用程序。

网络编程

3．创建 Socket

java 在包 java.net 中提供了两个类 Socket 和 ServerSocket ，分别用来表示双向连接

的客户端和服务端。这是两个封装得非常好的类，使用很方便。其构造方法如下：

Socket(InetAddress address, int port);

Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);

Socket(String host, int prot);

Socket(String host, int prot, boolean stream);

Socket(SocketImpl impl)

Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)

Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)

ServerSocket(int port);

ServerSocket(int port, int backlog);

ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)

其中 address 、host 和 port 分别是双向连接中另一方的 IP 地址、主机名和端口号，

stream 指明 socket 是流 socket 还是数据报 socket ，localPort 表示本地主机的端口号，

localAddr 和 bindAddr 是本地机器的地址（ ServerSocket 的主机地址）， impl 是 socket

的父类，既可以用来创建 serverSocket 又可以用来创建 Socket 。count 则表示服务端所能

支持的最大连接数。

Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);

ServerSocket server = new ServerSocket(80);

注意，在选择端口时，必须小心。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的

端口，才能获得相应的服务。 0~1023 的端口号为系统所保留，例如 http 服务的端口号为

80 ，telnet 服务的端口号为 21，ftp 服务的端口号为 23，所以我们在选择端口号时，最好选

择一个大于 1023 的数以防止发生冲突。

在创建 socket 时如果发生错误，将产生 IOException ，在程序中必须对之作出处理。

所以在创建 Socket 或 ServerSocket 时必须捕获或抛出异常。

4．简单的 Client/Server 程序

（1）客户端程序

import java.io.*;

//import java.lang.*;

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