黑马程序员之Java网络编程

学习概述：学习计算机网络的基础知识，（TCP，UDP）两个方面的网络编程，以及为网络编程增加多线程

学习目标：1.掌握计算机网络基础知识（两大网络模型，IP协议，URL）

                     2.掌握TCP，UDP协议下的网络编程，并且特别注意是多线程并发情况下的Socket编程

                     3.学会使用Socket编写基础的聊天程序，文件上传程序

1.计算机网络基础

        <1>目前计算机网络模型包括TCP/IP和OSI两大模型，分别如下所示

         

        【1】各个层次中的主要协议

                 

      <2> IP地址和端口号

         IP地址用于标志网络中的一个通信实体，这个通信实体可以是一个主机，也可以是一台打印机，或者是路由器的某一个端口。而在基于IP协议网络中传输的数据包，都必须用IP地址来标识。IP地址用来标识确定网络上的一个通信实体。

       端口是一个16位的整数，用于表示数据交给哪个通信程序处理。因此，端口就是应用程序与外界交流的出入口。

        不同的应用程序处理不同端口上的数据，同一个机器上不能有两个程序使用同一个端口，端口号可以从0到65535。

       我们可以打个这样的比喻：IP地址是一个门牌号，那么端口就是房号。

2.基于TCP协议的网络编程

      TCP是一种的可靠的网络协议，他在通信的两端各建立一个Socket，从而在通信的两端之间形成网络虚拟链路。一旦建立了虚拟的网络链路，两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信。Java对于基于TCP协议的网络通信提供了良好了封装，Java使用的Socket对象代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流进行网络通信。

TCP网络编程步骤如下

     【1】使用ServerSocket创建TCP服务器端

     【2】客户端创建一个Socket进行通信

  展示一个加入多线程操作的基于TCP协议的通信程序

    

package com.lee.QQ2;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintStream;import java.net.Socket;import java.net.UnknownHostException;public class Client {/** * @param args * @throws IOException  * @throws UnknownHostException  */public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {// TODO Auto-generated method stubSocket s = new Socket("127.0.0.1",30003);PrintStream ps  =new PrintStream(s.getOutputStream());new Thread(new ClientThread(s)).start();BufferedReader br  = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line=null;while((line=br.readLine())!=null){ps.println(s.getInetAddress()+" " + line);}}}

package com.lee.QQ2;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.net.Socket;public class ClientThread implements Runnable {private Socket s;BufferedReader br = null;public ClientThread(Socket s) {super();this.s = s;try {br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}@Overridepublic void run() {String content =null;try {while((content=br.readLine())!=null){System.out.println(content);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

package com.lee.QQ2;import java.io.IOException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Server { public static List<Socket> socketList = new ArrayList<Socket>();public static void main(String[] args) throws IOException{ServerSocket ss = new ServerSocket(30003);while(true){Socket s = ss.accept();socketList.add(s);new Thread(new ServerThread(s)).start();} }}

package com.lee.QQ2;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintStream;import java.net.Socket;public class ServerThread implements  Runnable {Socket s= null;BufferedReader br=null;public ServerThread(Socket s) throws IOException {super();this.s = s;br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));}public void run(){String content =null;try {while((content=br.readLine())!=null){for(Socket s :Server.socketList){PrintStream ps =new PrintStream(s.getOutputStream());ps.println(content);}}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

对于Java网络编程，由于Java应帮我们封装的很好，实际上记住步骤和一些关键方法，具体编写程序的时候去查API。

2.基于UDP协议的网络编程

   UDP协议是一种不可靠协议，他在通信实例的两端各建立一个Socket，但两个Socket之间并没有虚拟链路，这两个Socket只是发送接收数据包的对象，Java提供了DatagramSocket对象作为基于UDP协议的Socket，使用DatagramPacket发送，接收数据包。我么可以这么比喻：Socket作为码头，DatagramPacket是船只。

  UDP与TCP的协议简单对比如下：

    【1】TCP协议：可靠，传输大小无限制，但是需要先建立连接

    【2】UDP协议：不可靠，差错控制开销比较小，传输大小限制在64K一下，不需要建立连接

   下面是一个简单的UDP协议下的网络编程例子程序：

 

import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.Socket;import java.util.Scanner;public class UdpDemo {public static  void main(String[] args){UdpDemo udp =  new UdpDemo();UdpClient client = udp.new UdpClient();UdpServer server = udp.new UdpServer();server.init();client.init();}class UdpServer{public static final int PORT =30000;private byte[] buff = new byte[4096];private DatagramPacket outPacket =null;private DatagramPacket inPacket = new DatagramPacket(buff, buff.length);private DatagramSocket socket=null;Scanner sc =new Scanner(System.in);String str =sc.next();byte[] out = str.getBytes();public void init(){try{socket = new DatagramSocket(PORT);socket.receive(inPacket);String ip = inPacket.getAddress().getHostName();System.out.println(ip + new String(buff,0,inPacket.getLength()));outPacket = new DatagramPacket(out, out.length,inPacket.getSocketAddress());socket.send(outPacket);}catch(IOException e){e.printStackTrace();}finally{if(socket!=null){  socket.close();                }    }    }}class UdpClient{public static final int DESC_PORT=30000;public static final String IP="127.0.0.1";private byte[] buff = new byte[4096];private DatagramPacket outPacket =null;private DatagramPacket inPacket = new DatagramPacket(buff, buff.length);private DatagramSocket socket=null;Scanner sc =new Scanner(System.in);String str =sc.next();byte[] out = str.getBytes();public void init(){try{socket = new DatagramSocket(DESC_PORT);socket.receive(inPacket);System.out.println(new String(buff,0,inPacket.getLength()));outPacket = new DatagramPacket(out, out.length,inPacket.getSocketAddress());socket.send(outPacket);}catch(IOException e){e.printStackTrace();}finally{if(socket!=null){  socket.close();                }    }}}}

3.URL

  URL对象代表统一资源定位符，她是指向互联网资源的指针，资源可以是简单的文件盒和目录，也可以是更加复杂的对象引用。通常情况下：URL有以下几个部分组成

       协议名，主机，端口和资源，例如：http：\\www.oneed.cn\Index

学习总结：

     这一部分中间介绍了Java网络编程方面的知识。包括计算机网络基础相关知识，本部分详细介绍了ServerSocket，Socket，DatagramSocket，DatagramPacket等类。程序可以通过这几个类分别实现TCP服务器，TCP客户端以及UDP服务器和客户端，并且通过编写局域网通信工具加深了对Java网络编程的认识。

学习要点：

              1.Socket有两个方法getOutputStream和getInputStream,一定要搞清数据流的流向问题，输入流和输出流都是针对已经定义好的Socket而言的

              2.要有处理异常的意识，网络编程这一块异常很频繁，对于几个常见异常像IOException，UnkonwnHostException要熟记在心，不能全部依靠编译器帮助你抛出异常。