Java高级学习篇之网络编程

Posted 2022-09-15 ITWEL

一.基本概述

（一）基本介绍

        JAVA是Internet上的语言，它从语言级上提供了对于网络应用程序的支持，使得可以很容易开发常见的应用程序，同时，Java中也提供了网络类库，可以很方便的进行网络连接。

（二）计算机网络

       计算机网络是分布在不同地点的具有自治功能（具有完整的自处理设备）的计算机集合（>=2）。

网络编程（目的）：

     直接或间接的通过网络协议与其他计算机实现数据的交换，进行通讯。

核心问题

（1）如何准确地定位网络上的一台主机或多台主机及主机上的具体应用？？

（2）如何进行高效的数据传输？？

网络要素

（1）IP地址

      用来标识计算机网络中的一台主机

本地环回地址（hostAdderss）: 127.0.0.1

主机名（hostName）:localhost

IP分类

①IPV4：四个字节，能够表示大约42个亿的不同主机（点分十进制）

②IPV6：十六个字节，写成八个无符号整数，每个整数使用四个十六进制位表示，

之间使用“：”分开

（2）端口号

   每台计算机中都具有很多进程，为了便于两台计算机中的进程进行通信，便引入了端口号，表示计算机中正在运行的进程

说明

①不同的进程具有不同的端口号

②端口号是使用一个十六位的二进制整数表示（范围0~65535）

端口号和IP地址组合可以得出一个网络套接字：Socket

（3）主机表示方式

方式一：IP地址（hostAddress）

方式二：域名（hostName）

        由于IP地址比较难以记忆和管理，所以引入了“ 域名 ”，网络连接时输入主机域名，域名服务器（DNS）会将该域名解析为

IP地址，这样才能够和主机建立连接。    

（4）网络通信协议

传输层两个重要的协议是：

TCP（Transmisssion Control Protocol）:传输控制协议。

UDP（User Datagram Protocol）:用户数据块协议。

介绍如下：

套接字（Socket）：表示唯一标识的IP地址和端口号组合。

①网络中的两台主机进行通信时，通信的两端都需要有Socket,网络通信实质上就是Socket通信。

②Socket允许程序吧网络连接当做一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。

③发起通信服务的一方为客户端，等待通信请求的一方为服务端。

分类：

流套接字：使用TCP提供可依赖的字节流服务。

数据报套接字：使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务。

具体详细内容可参考：​​计算机网络总体概述​​

二.实战应用

（一）实例化

  @Test
    public void test()
        InetAddress inet1= null;
        InetAddress inet2= null;
        InetAddress inet3= null;
        try 
            //实例化（方式一）
            inet1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            inet2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            //实例化（方式二）
            inet3 = InetAddress.getLocalHost();
         catch (UnknownHostException e) 
            e.printStackTrace();
         finally 
            System.out.println(inet1);
            System.out.println(inet2);
            System.out.println(inet2.getHostName());
            System.out.println(inet2.getHostAddress());
            System.out.println(inet3);
        
    

说明：

①方式一：getByName( HostAddress)

②方式二：getLocalHost()

基于TCP协议实现的信息交换

例题一：客户端发送内容给数据端，服务端将内容打印到控制台。

@Test
    public void client()
        Socket socket= null;
        OutputStream os= null;
        try 
            InetAddress inet=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            socket = new Socket(inet,8899);

            os = socket.getOutputStream();
            os.write("北京你好！".getBytes());
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
         finally 
            if(os!=null) 
                try 
                    os.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(socket!=null) 
                try 
                    socket.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    
    @Test
    public void server()//服务端
        ServerSocket serverSocket= null;
        Socket socket = null;
        InputStream is= null;
        ByteArrayOutputStream baos= null;
        try 
            serverSocket = new ServerSocket(8899);
            socket = serverSocket.accept();
            is = socket.getInputStream();
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[]buffer=new byte[5];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1)
                baos.write(buffer,0,len);
            
            System.out.println(baos.toString());
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
         finally 
            if(baos!=null) 
                try 
                    baos.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(is!=null) 
                try 
                    is.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(socket!=null) 
                try 
                    socket.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(serverSocket!=null) 
                try 
                    serverSocket.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    

说明：

首先，通过Server()开通服务，进入监听状态

而后，开启client，开始向Server端发送消息

例题二：客户端发送文件给服务器，服务端将文件保存到本地

@Test
    public void client()
        OutputStream os = null;
        FileInputStream fis= null;
        try 
            //创建一个Socket
            Socket socket=new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
            //获取一个输出流
            os = socket.getOutputStream();
            //获取一个输入流
            fis = new FileInputStream(new File("美男子.png"));
            //写入数据
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while((len=fis.read(buffer))!=-1)
                os.write(buffer,0,len);
            
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
         finally 
            //关闭流
            if(fis!=null) 
                try 
                    fis.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(os!=null) 
                try 
                    os.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    
    @Test
    public void server()
        ServerSocket ss= null;
        Socket socket= null;
        InputStream is= null;
        FileOutputStream fos= null;
        try 
            //创建一个ServerSocket
            ss = new ServerSocket(9090);
            //获取一个客户端的一个Socket
            socket = ss.accept();
            //创建一个输入流
            is = socket.getInputStream();
            //创建一个本地文件用来存储传递的内容
            fos = new FileOutputStream(new File("beauty.png"));
            //将server传送来的数据保存到文件中
            byte[]buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1)
                fos.write(buffer,0,len);
            
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
         finally 
            if(fos!=null) 
                try 
                    fos.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(is!=null) 
                try 
                    is.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(socket!=null) 
                try 
                    socket.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            if(ss!=null) 
                try 
                    ss.close();
                 catch (IOException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    

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