基于TCP和UDP的socket编程.doc

1课程设计名称网络编程实验2课程设计目的1.通过基于TCP的Socket程序的编写、调试，掌握以下知识点：1）Socket的编程方法；2）基于TCP协议的网络应用的传输特点。2. 通过基于UDP的Socket程序的编写、调试，掌握以下知识点：1）Socket的编程方法；2）基于UDP协议的网络应用的传输特点。3实验环境Windows，JDK1.8，文本编辑器4实验内容（算法、程序、步骤和方法）4.1 实验背景Socket，通常也称作“套接字”，是TCP/IP网络的编程的接口（API），用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式Socket是为面向连接的应用服务提供的一种接口，数据报式Socket是为无连接的服务提供的一种接口，本实验中，通过java语言编写的基于TCP/UDP的客户/服务器程序，让学生了解面向连接的网络应用程序的工作原理及其Socket程序设计的方法。4.2 实验准备4.2.1 TCP部分1.实验要求利用JAVA语言编写基于TCP的网络应用程序，需要了解下面相关知识：1）TCP/UDP基于字节流传输的基本原理；2）Socket的相关知识；3）Java编程基础，熟悉Java下的Socket类与ServerSocket类的方法。2. 基于TCP的Socket编程，需要完成客户端和服务器两部分的程序设计。在代码开发之前，需要对网络层应用的协议进行详细设计，本实验的应用层协议设计如下：（1）协议的格式：ACSII码字符，回车作为消息的结束。（2）协议的工作原理（2-1）客户端：从标准键盘中读入一行字符，通过Socket发送到服务器；收到服务器反馈的信息，将信息显示在标准输出屏幕上；关闭连接。（2-2）服务器端：从Socket中读出客户端发送的字符串信息；计算字符串的长度；将计算的结果通过Socket发送给客户端。4.2.2 UDP部分1.实验要求利用JAVA语言编写基于UDP的字符串逆序转换的网络应用程序，需要了解下面相关知识：1）UDP基于字节流传输的基本原理；2）Socket的相关知识；3） Java编程基础，Java下的DatagramSocket类的方法。2.基于UDP的Socket编程，需要完成客户端和服务器两部分的程序设计。在代码开发之前，需要对网络层应用的协议进行详细设计，本实验的应用层协议设计如下：（1）协议的格式：ACSII码字符，回车作为消息的结束。（2）协议的工作原理（2-1）客户端：从标准键盘中读入一行字符，通过Socket发送到服务器；收到服务器反馈的信息，将信息显示在标准输出屏幕上；关闭连接。（2-2）服务器端：从Socket中读出客户端发送的字符串信息；进行逆序转换；将转换的结果通过Socket发送给客户端。4.3 实验步骤4.3.1 TCP部分1.画好实现代码的流程图：Server(running on hostid)Create socket port = x,for incoming request:welcomeSocket =ServerSocket()Wait for incoming connection requestconnectSocket = welcomeSocket.accept()Read request from connectionSocketWrite reply to connectionSocketClose connectionSocketClientCreate socket connectied to hosted,port = x clientSocket = Socket()Send request using clientSocketRead reply from clientSocketClose clientSocketTCPconnection setup2.编写TCPServer.javaimport java.io.*;import .*;class TCPServer public static void main(String argv) throws Exception String clientSentence;String sentenceLength;ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);while(true)Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();BufferedReader inFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream();DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream();clientSentence = inFromClient.readLine();sentenceLength = String.valueOf(clientSentence.length() + n;outToClient.writeBytes(sentenceLength);编写TCPClient.javaimport java.io.*;import .*;class TCPClient public static void main(String argv) throws Exception String sentence;String sentenceLength;BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);Socket clientSocket = new Socket(DESKTOP-2PC4RS3, 6789);DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream();BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream();sentence = inFromUser.readLine();outToServer.writeBytes(sentence + n);sentenceLength = inFromServer.readLine();System.out.println(From Server: + sentenceLength);clientSocket.close();3. 在命令行中，分别通过javac TCPServer.java和javac TCPClient.java命令对客户端和服务器的源代码程序进行编译，编译结果如下：4.在命令行中输入java TCPServer启动服务器端程序：5.新建一个命令行窗口，输入java TCPClient启动客户端程序：6.在客户端输入“abcdefg”，服务器端返回字符串长度的结果为“From Server:7”。4.4.2 UDP部分1.画好实现代码的流程图：Server(running on hostid)Create socket port = x,for incoming request:serverSocket =DatagramSocket()Read request from serverSocketWrite reply to serverSocketspecifying client host address,port numberClientCreate socket clientSocket = DatagramSocket()Create address (hosted,port = x)send datagram request using clientSocketRead reply from clientSocketClose clientSocket2. 编写UDPServer.javaimport java.io.*;import .*;class UDPServer public static void main(String args) throws Exception DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9876);byte receiveData = new byte1024;byte sendData = new byte1024;byte sendModifiedData = new byte1024;String modifiedSentence = ;while(true)DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length);serverSocket.receive(receivePacket);String sentence = new String(receivePacket.getData();InetAddress IPAddress = receivePacket.getAddress();int port = receivePacket.getPort();char c = sentence.toCharArray();for(int i = c.length-1;i=0;i-)modifiedSentence = modifiedSentence + ci;sendModifiedData = modifiedSentence.getBytes();DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendModifiedData, sendModifiedData.length, IPAddress, port);serverSocket.send(sendPacket);编写UDPClient.javaimport java.io.*;import .*;class UDPClient public static void main(String args) throws Exception BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket();InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName(DESKTOP-2PC4RS3);byte sendData = new byte1024;byte receiveData = new byte1024;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();System.out.println(From Server: + modifiedSentence);clientSocket.close();3. 在命令行中，分别通过javac UDPServer.java和javac UDPClient.java命令对客户端和服务器的源代码程序进行编译，编译结果如下：4.在命令行输入java UDPServer命令启动服务器端程序：5.新建一个命令行窗口，输入jav