JavaSE11—网络编程初步

JavaSE11—网络编程初步

1. 背景知识
1） 端口
客户机可能会同时连接多个服务器，客户机为了能和自己想要沟通的服务器进行通信必须设立专门的端口。网络程序设计中的端口并非真实物理存在的，而是一个虚拟的连接装置。端口被规定为一个0~65535的整数。
2） 套接字
套接字（Socket）是用来接收或传送分组的一个端点。在Java中套接字用Socket类来表示，Java程序员只需要创建Socket对象来获取套接字实例即可使用。
2. TCP协议与TCP编程
1） TCP协议
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）负责数据或文件的分组与重组，与IP协议一起使用，称之为TCP/IP协议。IP协议负责发送与接收数据包。
TCP协议提供两台计算机间可靠的数据传颂。
TCP网络程序设计是指利用Socket类，编写通信程序。利用TCP协议进行通信的两个应用程序是有主次之分的，一个称为服务器程序，另一个称为客户端程序。
2） 交互过程
1. 服务器程序创建一个ServerSocket，调用accept()方法等待客户端连接。
2. 客户端程序创建一个Socket，请求与服务器的连接。
3. 服务器接收客户的连接请求，同时创建一个新的Socket与客户建立连接，服务器继续等待新的连接。
3） TCP编程常用类
1. InetAddress类
常用方法：
getByName(String host) 确定主机IP
getHostAddress() 返回IP字符串
getHostName() 获取此IP的主机名
getLocalHost() 返回本地主机InetAddress对象
toString() 将IP地址转换成字符串。

注意：以上方法都会抛出异常，因此必须进行异常处理
实例：创建InetAddressDemo，在主方法中使用InetAddress类获取本机信息

		import java.net.*;

public class JavaTest
{
	public static void main(String[] args){
	
		InetAddress intAddress;
		try{
			intAddress = InetAddress.getLocalHost();
			String localname = intAddress.getHostName();
			String localip = intAddress.getHostAddress();
			System.out.println("Localname:"+localname);
			System.out.println("IP:"+localip);
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

2. 服务器套接字
ServerSocket类用来给服务器端建立套接字。它主要功能是等待来自网络上的“请求”，它可以通过指定的端口来等待连接的套接字。
常用的构造方法；
ServerSocket(int port) 绑定到特点端口
ServerSocket() 创建非绑定套接字
ServerSocket(int port,int backlog) 利用指定的最大队列长度创建指定的本地端口的服务器套接字。

创建ServerSocket对象后，会调用accept()方法等待客户端的连接。
常用方法：
accept() 等待客户端的连接。若连接，会创建一个套接字。
isBound() 判断ServerSocket的绑定情况
isClosed() 返回服务套接字的关闭状态
close() 关闭
bind(SocketAddress endpoint) 将ServerSocket绑定到特定地址上。

实例：创建类ServerSocketDemo，在主方法中创建服务器端

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerSocketDemo {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		try{
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1212);
			System.out.println("服务器套接字创建成功！");
			while(true){
				System.out.println("等待连接。。。");
				Socket socket = serverSocket.accept();
				System.out.println("连接成功！");
			}
		}catch(Exception e){
			
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

注意：accpet()方法会堵塞线程的继续执行，知道接收到客户的呼叫。

3. 套接字Socket类
客户端创建了Socket对象以后，会向指定的IP地址及端口尝试连接。
Socket常用构造方法：
Socket(InetAddress address,int port)
Socket(String host,int port)
Socket()
创建Socket对象的方法：
try{
Socket socket = new Socket(“192.168.0.30”,8080);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
4)TCP程序的编写
实例：创建服务器程序ServerSocketDemo，实现从客户端读取的数据写入流。创建客户端类SocketDemo，实现向流写入数据。
服务器：

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerSocketDemo {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		try{
			ServerSocket serverSocket = null;
			Socket clientSocket = null;
			String str = null;
			DataOutputStream out = null;
			DataInputStream in = null;
			serverSocket = new ServerSocket(4331);
			System.out.println("等待连接");
			clientSocket = serverSocket.accept();
			
			in = new DataInputStream(clientSocket.getInputStream());
			out = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());
			
			while(true){
				str = in.readUTF();//读取客户端信息
				out.writeUTF(str); 
				System.out.println("收到: "+str);
				Thread.sleep(1000);
				
			}
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

客户端：

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.net.Socket;

public class SocketDemo {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
			String str = null;
			Socket clientSocket;
			DataInputStream in = null;
			DataOutputStream out = null;
			try{
				clientSocket = new Socket("127.0.0.1",4331);
				in = new DataInputStream(clientSocket.getInputStream());
				out = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());
				out.writeUTF("我是客户端！！");
				int i = 0;
				while(true){
					str = in.readUTF(); //读取流信息
					out.writeUTF(i++ +" "); //向流中写入数字
					System.out.println("客户端收到:"+str);
					Thread.sleep(1000);
				}
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
			
	}

}

3.UDP与UDP网络编程
1. UDP协议
UDP（User Datagram Protocol， 用户数据报协议）是一种无连接，不可考的通信协议，因此，UDP适用于一些对数据准确性要求不高的场合。
UDP协议提供了数据包的形式，将数据打包称为数据包，然后发送到目的地，接受别人发来的数据包，最后查看数据包。
2．UDP程序的流程
使用DatagramSocket()构造方法创建一个数据包套接字。
使用DatagramPacket(byte[] buf,int offset,int length,InetAddress address,int port)创建要发送的数据包。
使用DatagramSocket类的send()方法发送数据包。

接受顺序：
使用DatagramSocket(int port)创建数据包套接字，绑定到指定的端口。
使用DatagramPacket(byte[] buf,int length)创建字节数组，来接收数据包。
使用DatagramPacket类的receive()方法接收UDP包。
3.UDP编程常用类
1）UDP程序套接字DatagramSocket类
DatagramSocket类建立UDP程序的套接字，数据报套接字是包投递服务的发送或接受点。每个数据报套接字上发送或接收的包都是单独编址和路由的。
常用构造方法：
DatagramSocket() 创建绑定到本地主机上任何可用的端口
DatagramSoket(int port) 绑定到指定端口
DatagramSocket(int port,InetAddress address) 创建数据包套接字，并绑定到指定本地地址

DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
datagramSocket.send(packet);

或

DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
datagramSOcket.receive();