第十四章：Java_网络编程
来源：互联网 发布：查看udp端口是否打开 编辑：程序博客网 时间：2024/05/21 22:52
网络编程概述：
Java是 Internet 上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序。
Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里，由 JVM 进行控制。并且 Java 实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境。
1.要想实现网络传输，需要考虑的问题有哪些？
1.1 如何才能准确的定位网络上的一台主机？
1.2 如何才能进行可靠的、高效的数据传输？
2.Java如何实现的网络通信
2.1使用IP地址—定位一台主机 使用端口号—定位一个应用 ===>InetAddress类
①如何创建一个InetAddress的对象？getByName(“”); 比如：InetAddress inet = InetAddress.getByName(“192.168.10.165”);
②如何获取本机的一个InetAddress的对象？getLocalHost()
③域名：getHostName() ip:getHostAddress()2.2对应有协议
通讯要素1：IP 和 端口号
IP 地址：InetAddress
唯一的标识 Internet 上的计算机
本地回环地址(hostAddress)：127.0.0.1 主机名(hostName)：localhost
不易记忆
端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）
不同的进程有不同的端口号
被规定为一个 16 位的整数 0~65535。其中，0~1023被预先定义的服务通信占用（如MySql占用端口3306，http占用端口80等）。除非我们需要访问这些特定服务，否则，就应该使用 1024~65535 这些端口中的某一个进行通信，以免发生端口冲突。
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字。
通讯要素2：网络通信协议
网络通信协议
计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。
通信协议分层的思想
由于结点之间联系很复杂，在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。
TCP/IP协议簇
- 传输层协议中有两个非常重要的协议：
传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。- TCP/IP 以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
- IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
- TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即物理链路层、IP层、传输层和应用层。
TCP和UDP
- TCP协议：
使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
传输前，采用“三次握手”方式，是可靠的
TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
在连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，需释放已建立的连接，效率低- UDP协议：
将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
每个数据报的大小限制在64K内
因无需连接，故是不可靠的
发送数据结束时无需释放资源，速度快
TCP的编程： Socket ServerSocket
例子：
1.客户端发送内容给服务端，服务端将内容打印到控制台上。
//TCP编程例一：客户端给服务端发送信息。服务端输出此信息到控制台上//网络编程实际上就是Socket的编程public class TestTCP1 { // 客户端 @Test public void client() { Socket socket = null; OutputStream os = null; try { // 1.创建一个Socket的对象，通过构造器指明服务端的IP地址，以及其接收程序的端口号 socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9090); // 2.getOutputStream()：发送数据，方法返回OutputStream的对象 os = socket.getOutputStream(); // 3.具体的输出过程 os.write("我是客户端，请多关照".getBytes()); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } finally { // 4.关闭相应的流和Socket对象 if (os != null) { try { os.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if (socket != null) { try { socket.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } // 服务端 @Test public void server() { ServerSocket ss = null; Socket s = null; InputStream is = null; try { // 1.创建一个ServerSocket的对象，通过构造器指明自身的端口号 ss = new ServerSocket(9090); // 2.调用其accept()方法，返回一个Socket的对象 s = ss.accept(); // 3.调用Socket对象的getInputStream()获取一个从客户端发送过来的输入流 is = s.getInputStream(); // 4.对获取的输入流进行的操作 byte[] b = new byte[20]; int len; while ((len = is.read(b)) != -1) { String str = new String(b, 0, len); System.out.print(str); } System.out.println("收到来自于" + s.getInetAddress().getHostAddress() + "的连接"); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } finally { // 5.关闭相应的流以及Socket、ServerSocket的对象 if (is != null) { try { is.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if (s != null) { try { s.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if (ss != null) { try { ss.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } }}2.客户端发送内容给服务端，服务端给予反馈。
//TCP编程例二：客户端给服务端发送信息，服务端将信息打印到控制台上，同时发送“已收到信息”给客户端public class TestTCP2 { //客户端 @Test public void client(){ Socket socket = null; OutputStream os = null; InputStream is = null; try { socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),8989); os = socket.getOutputStream(); os.write("我是客户端".getBytes()); //shutdownOutput():执行此方法，显式的告诉服务端发送完毕！ socket.shutdownOutput(); is = socket.getInputStream(); byte[] b = new byte[20]; int len; while((len = is.read(b)) != -1){ String str = new String(b,0,len); System.out.print(str); } } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ if(is != null){ try { is.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if(os != null){ try { os.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if(socket != null){ try { socket.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } //服务端 @Test public void server(){ ServerSocket ss = null; Socket s = null; InputStream is = null; OutputStream os = null; try { ss = new ServerSocket(8989); s = ss.accept(); is = s.getInputStream(); byte[] b = new byte[20]; int len; while((len = is.read(b)) != -1){ String str = new String(b,0,len); System.out.print(str); } os = s.getOutputStream(); os.write("我已收到你的情意".getBytes()); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ if(os != null){ try { os.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if(is != null){ try { is.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if(s != null){ try { s.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } if(ss != null){ try { ss.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } }}3.从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。
//TCP编程例三：从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。//如下的程序，处理异常时，要使用try-catch-finally!!本例仅为了书写方便~public class TestTCP3 { @Test public void client()throws Exception{ //1.创建Socket的对象 Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9898); //2.从本地获取一个文件发送给服务端 OutputStream os = socket.getOutputStream(); FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("1.jpg")); byte[] b = new byte[1024]; int len; while((len = fis.read(b)) != -1){ os.write(b,0,len); } socket.shutdownOutput(); //3.接收来自于服务端的信息 InputStream is = socket.getInputStream(); byte[] b1 = new byte[1024]; int len1; while((len1 = is.read(b1)) != -1){ String str = new String(b1,0,len1); System.out.print(str); } //4.关闭相应的流和Socket对象 is.close(); os.close(); fis.close(); socket.close(); } @Test public void server() throws Exception{ //1.创建一个ServerSocket的对象 ServerSocket ss = new ServerSocket(9898); //2.调用其accept()方法，返回一个Socket的对象 Socket s = ss.accept(); //3.将从客户端发送来的信息保存到本地 InputStream is = s.getInputStream(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("3.jpg")); byte[] b = new byte[1024]; int len; while((len = is.read(b)) != -1){ fos.write(b, 0, len); } System.out.println("收到来自于" + s.getInetAddress().getHostAddress() + "的文件"); //4.发送"接收成功"的信息反馈给客户端 OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write("你发送的图片我已接收成功！".getBytes()); //5.关闭相应的流和Socket及ServerSocket的对象 os.close(); fos.close(); is.close(); s.close(); ss.close(); }}UDP的编程： DatagramSocket DatagramPacket
//UDP编程的实现public class TestUDP { // 发送端 @Test public void send() { DatagramSocket ds = null; try { ds = new DatagramSocket(); byte[] b = "你好，我是要发送的数据".getBytes(); //创建一个数据报：每一个数据报不能大于64k，都记录着数据信息，发送端的IP、端口号,以及要发送到 //的接收端的IP、端口号。 DatagramPacket pack = new DatagramPacket(b, 0, b.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9090); ds.send(pack); }catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ if(ds != null){ ds.close(); } } } // 接收端 @Test public void rceive() { DatagramSocket ds = null; try { ds = new DatagramSocket(9090); byte[] b = new byte[1024]; DatagramPacket pack = new DatagramPacket(b, 0, b.length); ds.receive(pack); String str = new String(pack.getData(), 0, pack.getLength()); System.out.println(str); }catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ if(ds != null){ ds.close(); } } }}URL的编程：统一资源定位符一个URL的对象，对应着互联网上一个资源。
我们可以通过URL的对象调用其相应的方法，将此资源读取（“下载”）
//URL:统一资源定位符，一个URL的对象，对应着互联网上一个资源。//我们可以通过URL的对象调用其相应的方法，将此资源读取（“下载”）public class TestURL { public static void main(String[] args) throws Exception { //1.创建一个URL的对象 URL url = new URL("http://127.0.0.1:8080/examples/HelloWorld.txt?a=b");//File file = new File("文件的路径"); /* * public String getProtocol( ) 获取该URL的协议名 public String getHost( ) 获取该URL的主机名 public String getPort( ) 获取该URL的端口号 public String getPath( ) 获取该URL的文件路径 public String getFile( ) 获取该URL的文件名 public String getRef( ) 获取该URL在文件中的相对位置 public String getQuery( ) 获取该URL的查询名 */// System.out.println(url.getProtocol());// System.out.println(url.getHost());// System.out.println(url.getPort());// System.out.println(url.getFile());// System.out.println(url.getRef());// System.out.println(url.getQuery()); //如何将服务端的资源读取进来:openStream() InputStream is = url.openStream(); byte[] b = new byte[20]; int len; while((len = is.read(b)) != -1){ String str = new String(b,0,len); System.out.print(str); } is.close(); //如果既有数据的输入，又有数据的输出，则考虑使用URLConnection URLConnection urlConn = url.openConnection(); InputStream is1 = urlConn.getInputStream(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("abc.txt")); byte[] b1 = new byte[20]; int len1; while((len1 = is1.read(b1)) != -1){ fos.write(b1, 0, len1); } fos.close(); is1.close(); }}小结
位于网络中的计算机具有唯一的IP地址，这样不同的主机可以互相区分。
客户端－服务器是一种最常见的网络应用程序模型。服务器是一个为其客户端提供某种特定服务的硬件或软件。客户机是一个用户应用程序，用于访问某台服务器提供的服务。端口号是对一个服务的访问场所，它用于区分同一物理计算机上的多个服务。套接字用于连接客户端和服务器，客户端和服务器之间的每个通信会话使用一个不同的套接字。TCP协议用于实现面向连接的会话。
Java 中有关网络方面的功能都定义在 java.net 程序包中。Java 用 InetAddress 对象表示 IP 地址，该对象里有两个字段：主机名(String) 和 IP 地址(int)。
Java 中有关网络方面的功能都定义在 java.net 程序包中。Java 用 InetAddress 对象表示 IP 地址，该对象里有两个字段：主机名(String) 和 IP 地址(int)。
类 URL 和 URLConnection 提供了最高级网络应用。URL 的网络资源的位置来同一表示 Internet 上各种网络资源。通过URL对象可以创建当前应用程序和 URL 表示的网络资源之间的连接，这样当前程序就可以读取网络资源数据，或者把自己的数据传送到网络上去。
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