1. 使用java网络编程编写SIP消息的收发,TCP和UDP有什么区别
TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前,必须先在双方之间建立一个TCP连接,之后才能传输数据。TCP提供超时重发,丢弃重复数据,检验数据,流量控制等功能,保证数据能从一端传到另一端。
UDP---用户数据报协议,是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性,它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去,但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接,且没有超时重发等机制,故而传输速度很快
UDP
UDP 与 TCP 的主要区别在于 UDP 不一定提供可靠的数据传输。事实上,该协议不能保证数据准确无误地到达目的地。UDP 在许多方面非常有效。当某个程序的目标是尽快地传输尽可能多的信息时(其中任意给定数据的重要性相对较低),可使用 UDP。ICQ 短消息使用 UDP 协议发送消息。
许多程序将使用单独的TCP连接和单独的UDP连接。重要的状态信息随可靠的TCP连接发送,而主数据流通过UDP发送。
TCP
TCP的目的是提供可靠的数据传输,并在相互进行通信的设备或服务之间保持一个虚拟连接。TCP在数据包接收无序、丢失或在交付期间被破坏时,负责数据恢复。它通过为其发送的每个数据包提供一个序号来完成此恢复。记住,较低的网络层会将每个数据包视为一个独立的单元,因此,数据包可以沿完全不同的路径发送,即使它们都是同一消息的组成部分。这种路由与网络层处理分段和重新组装数据包的方式非常相似,只是级别更高而已。
为确保正确地接收数据,TCP要求在目标计算机成功收到数据时发回一个确认(即 ACK)。如果在某个时限内未收到相应的 ACK,将重新传送数据包。如果网络拥塞,这种重新传送将导致发送的数据包重复。但是,接收计算机可使用数据包的序号来确定它是否为重复数据包,并在必要时丢弃它。
TCP与UDP的选择
如果比较UDP包和TCP包的结构,很明显UDP包不具备TCP包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议相同,UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个16位的UDP包包含了一个字节长的头部和数据的长度,校验码域使其可以进行整体校验。(许多应用只支持UDP,如:多媒体数据流,不产生任何额外的数据,即使知道有破坏的包也不进行重发。)
很明显,当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时,TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时,如:音频和多媒体应用,UDP是最好的选择。在数据传输时间很短,以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下,UDP也是一个好的选择,如:DNS交换。把SNMP建立在UDP上的部分原因是设计者认为当发生网络阻塞时,UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下,但是我们相信在不远的将来,TCP可靠的点对点连接将会用于绝大多数的网络应用。
2. TCP/IP协议 怎么用JAVA发送和接收二进制数据 要具体实例
1.TCP/IP协议要求信息必须在块(chunk)中发送和接收,而块的长度必须是8位的倍数,因此,我们可以认为TCP/IP协议中传输的信息是字节序列。如何发送和解析信息需要一定的应用程序协议。
2.信息编码:
首先是Java里对基本整型的处理,发送时,要注意:1)每种数据类型的字节个数;2)这些字节的发送顺序是怎样的?(little-endian还是
big-endian);3)所传输的数值是有符号的(signed)还是无符号的(unsigned)。具体编码时采用位操作(移位和屏蔽)就可以了。
具体在Java里,可以采用DataOutputStream类和ByteArrayOutputStream来实现。恢复时可以采用
DataInputStream类和ByteArrayInputStream类。
其次,字符串和文本,在一组符号与一组整数之间的映射称为编码字符集(coded character
set)。发送者与接收者必须在符号与整数的映射方式上达成共识,才能使用文本信息进行通信,最简单的方法就是定义一个标准字符集。具体编码时采用
String的getBytes()方法。
最后,位操作。如果设置一个特定的设为1,先设置好掩码(mask),之后用或操作;要清空特定一位,用与操作。
3.成帧与解析
成帧(framing)技术解决了接收端如何定位消息的首位位置的问题。
如果接收者试图从套接字中读取比消息本身更多的字节,将可能发生以下两种情况之一:如果信道中没有其他消息,接收者将阻塞等待,同时无法处理接收
到的消息;如果发送者也在等待接收端的响应消息,则会形成死锁(dealock);另一方面,如果信道中还有其他消息,则接收者会将后面消息的一部分甚至
全部读到第一条消息中去,这将产生一些协议错误。因此,在使用TCP套接字时,成帧就是一个非常重要的考虑因素。
有两个技术:
1.基于定界符(Delimiter-based):消息的结束由一个唯一的标记(unique
marker)指出,即发送者在传输完数据后显式添加的一个特殊字节序列。这个特殊标记不能在传输的数据中出现。幸运的是,填充(stuffing)技术
能够对消息中出现的定界符进行修改,从而使接收者不将其识别为定界符。在接收者扫描定界符时,还能识别出修改过的数据,并在输出消息中对其进行还原,从而
使其与原始消息一致。
2.显式长度(Explicit length):在变长字段或消息前附加一个固定大小的字段,用来指示该字段或消息中包含了多少字节。这种方法要确定消息长度的上限,以确定保存这个长度需要的字节数。
接口:
Java代码 import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; public interface Framer { void frameMsg(byte [] message,OutputStream out) throws IOException; byte [] nextMsg() throws IOException; }
定界符的方式:
Java代码 import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.EOFException; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; public class DelimFramer implements Framer { private InputStream in;//data source; private static final byte DELIMTER=(byte)'\n';//message delimiter public DelimFramer(InputStream in){ this.in=in; } @Override public void frameMsg(byte[] message, OutputStream out) throws IOException { //ensure that the message dose not contain the delimiter for(byte b:message){ if(b==DELIMTER) throw new IOException("Message contains delimiter"); } out.write(message); out.write(DELIMTER); out.flush(); } @Override public byte[] nextMsg() throws IOException { ByteArrayOutputStream messageBuffer=new ByteArrayOutputStream(); int nextByte; while((nextByte=in.read())!=DELIMTER){ if(nextByte==-1){//end of stream? if(messageBuffer.size()==0){ return null; }else{ throw new EOFException("Non-empty message without delimiter"); } } messageBuffer.write(nextByte); } return messageBuffer.toByteArray(); } }
显式长度方法:
Java代码 import java.io.DataInputStream; import java.io.EOFException; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; public class LengthFramer implements Framer { public static final int MAXMESSAGELENGTH=65535; public static final int BYTEMASK=0xff; public static final int SHOTMASK=0xffff; public static final int BYTESHIFT=8; private DataInputStream in;// wrapper for data I/O public LengthFramer(InputStream in) throws IOException{ this.in=new DataInputStream(in); } @Override public void frameMsg(byte[] message, OutputStream out) throws IOException { if(message.length>MAXMESSAGELENGTH){ throw new IOException("message too long"); } //write length prefix out.write((message.length>>BYTEMASK)&BYTEMASK); out.write(message.length&BYTEMASK); //write message out.write(message); out.flush(); } @Override public byte[] nextMsg() throws IOException { int length; try{ length=in.readUnsignedShort(); }catch(EOFException e){ //no (or 1 byte) message; return null; } //0<=length<=65535; byte [] msg=new byte[length]; in.readFully(msg);//if exception,it's a framing error; return msg; } }
3. 在Java中实现TCP协议编程中怎么传
在Java中实现TCP协议编程
ServerSocket:编写TCP网络服务程序,首先要用到java.net.ServerSocket类用以创建服务器Socket
构造方法:
ServerSocket(intport):创建绑定到特定端口的服务器套接字
ServerSocket(intport,intbacklog):利用指定的backlog(服务器忙时保持连接请求的等待客户数量),创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。
ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddressbindAddr):使用指定的端口、侦听backlog和要绑定到的本地IP地址创建服务器。
Socket:客户端要与服务器建立连接,必须先创建一个Socket对象
常用构造方法
Socket(Stringhost,intport):创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
Socket(InetAddressaddress,intport):创建一个流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号。
服务器端程序调用ServerSocket类中的accept()方法等待客户端的连接请求,一旦accept()接收了客户端连接请求,该方法返回一个与该客户端建立了专线连接的Socket对象,不用程序去创建这个Socket对象。建立了连接的两个Socket是以IO流的方式进行数据交换的,Java提供了Socket类中的getInputStream()返回Socket的输入流对象,getOutputStream()返回Socket的输出流对象。
TCP服务器与TCP客户端间的数据的接受图示:
用TCP实现服务器与客户端的“聊天”:
实例代码:
客户端:
packagecom.hbsi.net;
importjava.net.Socket;
importjava.io.*;
publicclassTcpClient{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
//1.建立tcp客户端socket,要确定要连接的服务器ip,port
Sockets=newSocket("192.168.49.87",9009);
//获取键盘录入
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
//2.通过建立的socket,获取输出流对象
//数据输出给服务器端
OutputStreamout=s.getOutputStream();
BufferedWriterbwout=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(out));
//获取服务器端返回的数据
//读取服务器端发过来的信息InputStreamReader()
BufferedReaderbrin=newBufferedReader(newInputStreamReader(
s.getInputStream()));
Stringline=null;
while((line=br.readLine())!=null){
if(line.equals("over"))
break;
bwout.write(line);
bwout.newLine();
bwout.flush();
Stringstr=brin.readLine();
System.out.println("server:"+str);
}
br.close();
s.close();
}
}
服务器端:
packagecom.hbsi.net;
importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.BufferedWriter;
importjava.io.InputStream;
importjava.io.InputStreamReader;
importjava.io.OutputStreamWriter;
importjava.net.ServerSocket;
importjava.net.Socket;
publicclassTcpServer{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
//1.建立服务器socket
ServerSocketss=newServerSocket(9009);
//2.调用accept()
Sockets=ss.accept();
System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress()
+"...connection");
//读取客户的信息的输入流
InputStreamin=s.getInputStream();
BufferedReaderbrin=newBufferedReader(newInputStreamReader(in));
//向客户端发送信息输出流,服务端向客户端返回信息OutputStreamWriter()
BufferedWriterbrout=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(
s.getOutputStream())); Stringline=null;
while((line=brin.readLine())!=null){
System.out.println("client:"+line);
brout.write(line.toUpperCase());//服务器端收到信息后,将信息转为大写返回给客户端toUpperCase()
brout.newLine();
brout.flush();
}
s.close();
ss.close();
}
}