1.java网络编程概述
网络编程是指编写运行在多个设备(计算机)的程序,这些设备都通过网络连接起来。
java.net 包中 J2SE 的 API 包含有类和接口,它们提供低层次的通信细节。你可以直接使用这些类和接口,来专注于解决问题,而不用关注通信细节。
java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持:
TCP:TCP(英语:Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,TCP 层是位于 IP 层之上,应用层之下的中间层。TCP保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议,被称 TCP / IP。
UDP:UDP (英语:User Datagram Protocol,用户数据报协议),位于 OSI模型的传输层。一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送数据的数据报。由于UDP缺乏可靠性且属于无连接协议,所以应用程序通常必须容许一些丢失、错误或重复的数据包。
2.InetAddress类
这个类表示互联网协议(IP)地址。下面演示了 Socket 编程时比较有用的方法:
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class InetAddressTest {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
// 获取本机的InetAddress对象:主机名 + IP地址
InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(localHost);
// 根据主机名获取InetAddress对象
InetAddress host1 = InetAddress.getByName("Dahe-Windows11");
System.out.println(host1);
// 根据域名获取InetAddress对象
InetAddress host2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(host2);
// 通过InetAddress对象获取对应的地址
String hostAddress = host2.getHostAddress();
System.out.println(hostAddress);
// 通过InetAddress对象获取主机名或者域名
String hostName = host2.getHostName();
System.out.println(hostName);
}
}
输出:
XXX-WindowsXX/192.168.0.1
XXX-WindowsXX/192.168.0.1
www.baidu.com/39.156.66.18
39.156.66.18
www.baidu.com
3.Socket 编程
套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。 客户端程序创建一个套接字,并尝试连接服务器的套接字。
当连接建立时,服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行通信。
java.net.Socket 类代表一个套接字,并且 java.net.ServerSocket 类为服务器程序提供了一种来监听客户端,并与他们建立连接的机制。
以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现:
- 服务器实例化一个 ServerSocket 对象,表示通过服务器上的端口通信。
- 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法,该方法将一直等待,直到客户端连接到服务器上给定的端口。
- 服务器正在等待时,一个客户端实例化一个 Socket 对象,指定服务器名称和端口号来请求连接。
- Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立,则在客户端创建一个 Socket对象能够与服务器进行通信。
- 在服务器端,accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用,该 socket 连接到客户端的 socket。
连接建立后,通过使用 I/O 流在进行通信,每一个socket都有一个输出流和一个输入流,客户端的输出流连接到服务器端的输入流,而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。
TCP 是一个双向的通信协议,因此数据可以通过两个数据流在同一时间发送
4.TCP编程
TCP字节流编程
我们来模拟一个服务端和客户端通信的过程:
服务端:
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class SocketServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 在本地的9999端口进行监听
// 细节:需要确保9999端口处于空闲状态
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
// 没有客户端链接时,会阻塞,等待链接
// 有客户端链接,则会返回一个Socket对象
Socket socket = serverSocket.accept();
// 通过输入流获取客户端发来的数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// 读取内容
byte[] buf = new byte[1024];
int readLne = 0;
while ((readLne = inputStream.read(buf)) != -1) {
System.out.println(new String(buf, 0, readLne));
}
// 关闭资源
inputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
客户端:
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class SocketClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 链接服务端,由于是测试程序,直接获取本机的地址即可
// 链接本机的9999端口,链接成功会返回一个Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
// 创建流向服务器端发送数据
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("Hello Server".getBytes());
// 关闭输出流对象和socket
outputStream.close();
socket.close();
System.out.println("客户端退出!");
}
}
同时运行服务端和客户端,该示例代码,客户端会向服务端发送一个流信息:Hello Server
接下来,我们来看一个更为复杂的例子:实现客户端和服务端的双通信
服务端:
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class SocketServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 在本地的9999端口进行监听
// 细节:需要确保9999端口处于空闲状态
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
// 没有客户端链接时,会阻塞,等待链接
// 有客户端链接,则会返回一个Socket对象
Socket socket = serverSocket.accept();
// 通过输入流获取客户端发来的数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// 读取内容
byte[] buf = new byte[1024];
int readLne = 0;
while ((readLne = inputStream.read(buf)) != -1) {
System.out.println(new String(buf, 0, readLne));
}
// 向客户端回送消息
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("hello,client".getBytes());
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 关闭资源
inputStream.close();
outputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
客户端:
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class SocketClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 链接服务端,由于是测试程序,直接获取本机的地址即可
// 链接本机的9999端口,链接成功会返回一个Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
// 创建流向服务器端发送数据
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("Hello Server".getBytes());
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 获取服务端的回送数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int readLen = 0;
while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
}
// 关闭输出流对象和socket
outputStream.close();
socket.close();
System.out.println("客户端退出!");
}
}
需要注意:双端通信需要设置结束标记,否则会相互等待,陷入僵持
TCP字符流编程
字符流编程,需要使用转换流的技术
直接上代码:
客户端:
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class CharacterSocketClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 链接服务端,由于是测试程序,直接获取本机的地址即可
// 链接本机的9999端口,链接成功会返回一个Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
// 创建流向服务器端发送数据
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
// 使用IO转换流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
bw.write("hello,server 字符流");
// 插入换行符,表示写入的内容结束
bw.newLine();
// 使用字符流,必须手动刷新,否则数据将不会写入通道
bw.flush();
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 获取服务端的回送数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String s = br.readLine();
System.out.println(s);
// 关闭输出流对象和socket
br.close();
bw.close();
outputStream.close();
socket.close();
System.out.println("客户端退出!");
}
}
服务端:
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class CharacterSocketServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 在本地的9999端口进行监听
// 细节:需要确保9999端口处于空闲状态
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
// 没有客户端链接时,会阻塞,等待链接
// 有客户端链接,则会返回一个Socket对象
Socket socket = serverSocket.accept();
// 通过输入流获取客户端发来的数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// IO转换流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
// 必须使用readLine方式来读
String s = br.readLine();
System.out.println(s);
// 向客户端回送消息
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
bw.write("Hello,Client 字符流");
bw.newLine();
bw.flush();
// 关闭资源
br.close();
bw.close();
inputStream.close();
outputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
5.网络上传文件
服务端代码:
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TCPFileUploadServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
Socket socket = serverSocket.accept();
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
String destFilePath = "networkprogramming\\tcp\\color.jpg";
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));
bos.write(bytes);
bos.close();
// 关闭资源
bis.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
客户端代码:
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class TCPFileUploadClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
// 创建读取磁盘文件的输入流
String filePath = "D:\\color.jpg";
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));
// 此时的bytes就是文件的字节内容
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 通过socket获取到输出流,将bytes数据发送给服务端
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
bos.write(bytes);
bis.close();
// 写入数据结束标记
socket.shutdownOutput();
// 关闭资源
bos.close();
socket.close();
}
}
6.TCP文件下载
客户端代码:
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class TCPFileDownloadClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入下载文件名:");
String downloadFileName = scanner.next();
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write(downloadFileName.getBytes());
// 设置写入结束标志
socket.shutdownOutput();
// 接受服务器返回的文件字节数组
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 将文件写入磁盘
String filePath = "D:\\" + downloadFileName + ".jpg";
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
bos.write(bytes);
bos.close();
socket.close();
outputStream.close();
bis.close();
}
}
服务端代码:
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TCPFileDownloadServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
Socket socket = serverSocket.accept();
// 读取客户端发送的要下载的文件名称
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
// 客户端要下载的文件名
String downloadFileName = "";
while ((len = inputStream.read(b)) != -1) {
downloadFileName += new String(b, 0, len);
}
// 提供给客户端下载的实际文件名
String resFileName = "";
if ("color".equals(downloadFileName)) {
resFileName = "networkprogramming\\tcp\\color.jpg";
} else {
resFileName = "networkprogramming\\tcp\\fish.jpg";
}
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(resFileName));
// 使用工具类将文件保存到一个字节数组中
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
// 写入到数据通道,返回给客户端
bos.write(bytes);
socket.shutdownOutput();
inputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
以上就是一文带你学会Java网络编程的详细内容,更多关于Java网络编程的资料请关注编程网其它相关文章!