JavaSocket通信

子曰：“温故而知新，可以为师矣。”

网络基础知识

两台计算机通过网络进行通信的必备条件：

1、两台计算机要有唯一的标识—IP地址
2、协议
3、相应的端口号。不同的应用程序间的通信，我们需要使用端口号来区分。

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TCP/IP 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 Protocal 传输控制协议

IP：Internet Protocal 互联网协议

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TCP/IP的5层模型

1、物理层： 网线等
2、数据链路层：TCP/IP软件的最底层，负责接收IP数据包并通过网络发送或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。
3、网络层： 是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，IP协议就是一个网络层协议。
4、传输层： 这一层主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有 TCP和UDP。
5、应用层： TCP/IP协议族在这一层有很多的协议来支持不同的应用，常见的有：访问万维网(www.)用到的http协议、ftp文件传输协议、smtp简单邮件发送协议、dns域名解析协议、telnet远程登录协议等

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端口

1、用来区分不同的应用程序
2、端口号范围为0～65535，其中0～1023为系统保留(如http、ftp等)
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UDP的基础
4、需记住的端口号：http：80； ftp：21； telnet：23；

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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4大类

1、InetAddress：用于标识网络上的硬件资源
2、URL：统一资源定位符，通过url可以之间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

Socket通信模型

InetAddress类

InetAddress类用于标识网络上的硬件资源，即互联网协议（IP）地址
使用方法：

InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();address.getHostAddress(); //ip地址address.getHostName(); //计算机名

URL

URL（Unoform Resource Locator）统一资源定位符，标识Internet上某一资源的地址
URL由两部分组成：协议名称和资源名称，中间用冒号隔开。

在java.net包中，提供了URL类来表示URL

try{    //创建一个URL实例    URL baidu = new URL("http://www.baidu.com");    //?后面表示参数，#后面表示锚点    URL url = new URL(baidu, "/index.html?username=tom#test");    System.out.println("协议："+url.getProtocol()); //http    System.out.println("主机："+url.getHost()); //www.baidu.com    System.out.println("端口："+url.getProt()); //如果未指定端口号，则使用默认的端口号，此时getProt()方法返回值为-1    System.out.println("文件路径："+url.getPath());//index.html    System.out.println("文件名："+url.getFile());//index.html?username=tom    System.out.println("相对路径："+url.getRef());//test    System.out.println("查询字符串："+url.getQuery());//username=tom}catch(MalformedURLException e){    e.printStackTrace();}

使用URL读取网页内容

a、通过URL对象的openStream()方法获取指定资源的输入流
b、通过输入流可以读取、访问网络上的资源

try{    //创建一个URL实例    URL url = new URL("http://www.baidu.com");    //通过URL的openStream方法获取Url对象所表示的资源的字节输入流    InputStream is = url.openStream();    //将字节输入流转换为字符输入流    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "UTF-8");    //为字符输入流添加缓冲    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);    String data = br.readLine();//读取数据(一行)    while(data != null){        System.out.println(data);//输出数据        data = br.readLine();//再读取下一行    }    br.close(); //关闭缓冲    isr.close();//关闭字符输入流    is.close();//关闭字节输入流}catch(MalformedURLException e){    e.printStackTrance();}catch(IOException e){    e.printStackTrance();}

TCP编程-Socket

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

基于TCP协议实现的网络通信的类有 客户端的Socket类 和 服务器的ServerSocket类

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

服务器端：

1、创建ServerSocket对象，绑定监听端口
2、通过accept()方法监听客户端请求
3、连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息
4、通过输出流向客户端发送响应信息
5、关闭相关资源

客户端：

1、创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号
2、连接建立后，通过输出流向服务器端发送请求信息
3、通过输入流获取服务器响应的信息
4、关闭相关资源

多线程服务器

应用多线程来实现服务器与多客户端之间的通信
基本步骤：

1、服务器端创建ServerSocket,循环调用accept()等待客户端连接
2、客户端创建一个Socket并请求和服务器端连接
3、服务器端接受客户端请求，创建socket与该客户建立专线连接
4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话
5、服务器端继续等待新的连接

UDP编程

UDP协议(用户数据报协议)是无连接、不可靠、无序的（特点：快）。
进行数据传输时，首先需要将要传输的数据定义成数据报(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。

相关操作类

DatagramPacket：表示数据报包(通信单元)
DatagramSocket：进行端到端通信的类

UDP通信实现步骤

服务器端:

1、创建DatagramSocket,指定端口号
2、创建DatagramPacket
3、接收客户端发送的数据信息
4、读取数据

客户端：

1、定义发送信息
2、创建Datagrampacket，包含将要发送的信息
3、创建DatagramSocket
4、发送数据

源码

TCP

客户端

/** * 客户端 * @author Administrator * */public class Client {    public static void main(String[] args) {        //1.创建客户端Socket,指定服务器地址和端口        try {            Socket socket = new Socket("localhost", 8888);            //2.获取输出流，向服务器发送消息            OutputStream os = socket.getOutputStream();//字节输出流            PrintWriter pw = new PrintWriter(os);//将输出流包装大印流            pw.write("用户名:admin;密码:123");            pw.flush();//刷新缓存，向服务器输出信息            socket.shutdownOutput();//关闭输出流            //3.获取输入流，读取服务器端的响应信息            InputStream is = socket.getInputStream();            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));            String info = null;            while((info = br.readLine())!= null){                System.out.println("我是客户端，服务器说："+info);            }            //3.关闭资源            br.close();            is.close();            pw.close();            os.close();            socket.close();        } catch (UnknownHostException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

服务器端

/** * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录 * 服务器端 * @author Administrator * */public class Server {    public static void main(String[] args) {        try {            //1.创建一个服务器端Sockrt，即ServerSocket，指定绑定端口，并监听此端口            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);            //2.调用accept()方法开始监听，等待客户端的连接            System.out.println("服务器即将启动，等待客户端的连接");            Socket socket = null;            //循环监听等待客户端的连接            while(true){                socket = serverSocket.accept();                //创建一个新的线程                ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);                //启动线程                serverThread.start();            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}/* * 服务器端关闭输入流socket.shutdownInput(); * 客户端关闭输出流socket.shutdownOutput(); * 为什么会这样做?  * 在C/S基本结构中，为了防止同一个流中，会出现输入/输出流发生交叉影响， * 会先设置好输出输入的先后顺序，然后在写入客户端或者服务端的时候， * 要将优先使用过的输入输出流进行暂时性关闭，保证输入输出流的数据流畅和准确性 */

服务器线程处理类

/** * 服务器线程处理类 * @author Administrator * */public class ServerThread extends Thread {    /*和本线程相关的Socket*/    protected Socket socket = null;    public ServerThread(Socket socket){        this.socket = socket;    }    @Override    public void run() {        InputStream is = null;        InputStreamReader isr = null;        BufferedReader bf = null;        OutputStream os = null;        PrintWriter pw = null;        try {            //获取输入流，并读取客户端信息            is = socket.getInputStream();            isr = new InputStreamReader(is);            bf = new BufferedReader(isr);            String info = null;            while((info = bf.readLine())!= null){                System.out.println("我是服务器，客户端说："+info);            }            socket.shutdownInput();//关闭输入流            //获取输出流，响应客户端的请求            os = socket.getOutputStream();            pw = new PrintWriter(os);            pw.write("欢迎您");            pw.flush();//将缓存输出        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }finally{            //关闭资源            try {                if(pw != null)                    pw.close();                if(os != null)                    os.close();                if(bf != null)                    bf.close();                if(isr != null)                    isr.close();                if(is != null)                    is.close();                if(socket != null)                    socket.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        super.run();    }}

UDP

客户端

/** * 客户端 * @author Administrator * */public class UDPClient {    public static void main(String[] args) {        try {            //1.定义服务器的地址、端口、数据            InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");            int port = 8800;            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.向服务器端发送数据报            socket.send(packet);            /**             * 接收服务器端响应的数据             */            //1.创建数据报，用于接收服务器端响应的数据            byte[] data2 = new byte[1024];            DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length);            //2.接收服务器响应的数据            socket.receive(packet2);            //3.读取数据            String reply = new String(data2, 0, packet2.getLength());            System.out.println("我是客户端，服务器说:"+reply);            //4.关闭资源            socket.close();        } catch (UnknownHostException e) {            e.printStackTrace();        } catch (SocketException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

服务器端

/** * 服务器端，实现基于UDP的用户登录 * @author Administrator *  */public class UDPServaer {    public static void main(String[] args) {        try {            /**             * 接收客户端发送的数据             */            //1.创建服务器端DatagramSocket，指定端口            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8800);            //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);            System.out.println("服务器已经启动，等待客户端发送数据");            //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);            /**             * 向客户端响应数据             */            //1.定义客户端的地址、端口号、数据            InetAddress address = packet.getAddress();            int port = packet.getPort();            byte[] data2 = "欢迎您".getBytes();            //2.创建数据报，包含响应的数据信息            DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length, address, port);            //3.响应客户端            socket.send(packet2);            //4.关闭资源            socket.close();        } catch (SocketException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}