04_网络编程

网络编程

什么是网络编程

可以让设备中的程序与网络上其他设备中的程序进行数据交互（实现网络通信的）

java.net.* 包下提供了网络编程的解决方案

通信的基本架构

• CS 架构（Client 客户端 / Server 服务端）
• BS 架构（Browser 客户端 / Server 服务端）

网络通信三要素

• IP 地址
• 端口号
• 协议

IP 地址

import java.net.InetAddress;public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 获取本机IP地址对象InetAddress ip1 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(ip1.getHostName());  // TOMATOSystem.out.println(ip1.getHostAddress());  // 10.233.86.87// 2. 获取指定IP或者域名的IP地址对象InetAddress ip2 =  InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println(ip2.getHostName());  // www.baidu.comSystem.out.println(ip2.getHostAddress());  // 120.232.145.185// 3. 判断6000毫秒内，是否能够连通百度System.out.println(ip2.isReachable(6000));  // true}
}

端口号

• 标记正在计算机设备上运行的应用程序，被规定为一个16位的二进制，范围是 0 ~ 65535

通信协议

• 网络上通信的设备，事先规定的连接规则，以及传输数据的规则被称为网络通信协议
• UDP（User Datagram Protocol）：用户数据报协议；
• TCP（Transmission Control Protocol）：传输控制协议

UDP

• 特点：无连接，不可靠通信

快速入门

// 客户端import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建客户端对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket();// 2. 创建数据包对象封装要发出去的数据/*public DatagramPacket(byte buf[], int length, SocketAddress address) {参数一 : 封装要发出去的数据参数二 : 发送出去的数据大小（字节个数）参数三 : 服务端的IP地址（找到服务端主机）参数四 : 服务端的端口}*/byte[] bytes = "我是客户端".getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length,InetAddress.getLocalHost(), 6666);// 3. 开始正式发送这个数据包的数据出来了socket.send(packet);System.out.println("客户端数据发送完毕！");// 4. 关闭连接，释放其所占用的网卡资源socket.close();}
}

// 服务端import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println("---服务端启动---");// 1. 创建一个服务端对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);  // 参数：端口号// 2. 创建一个数据包对象，用于接收数据byte[] buffer = new byte[1024 * 64];  // 64KBDatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);  // 参数：// 3. 正式使用数据包来接收客户端发来的数据socket.receive(packet);// 客户端ipSystem.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());System.out.println(packet.getPort());// 4. 从字节数组中，把接收到的数据直接打印出来// 接收多少就倒出多少// 获取本次数据包接收了多少数据int len = packet.getLength();String res = new String(buffer, 0, len);System.out.println(res);}
}

多发多收

// 客户端import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.util.Scanner;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建客户端对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket();// 2. 创建数据包对象封装要发出去的数据/*public DatagramPacket(byte buf[], int length, SocketAddress address) {参数一 : 封装要发出去的数据参数二 : 发送出去的数据大小（字节个数）参数三 : 服务端的IP地址（找到服务端主机）参数四 : 服务端的端口}*/Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入>>> ");String msg = sc.nextLine();// 如果用户输入exit命令，就执行退出if ("exit".equals(msg)) {System.out.println("欢迎再来！");socket.close();  // 4. 关闭连接，释放其所占用的网卡资源break;}byte[] bytes = msg.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length,InetAddress.getLocalHost(), 6666);// 3. 开始正式发送这个数据包的数据出来了socket.send(packet);System.out.println("客户端数据发送完毕！");}}
}

// 服务端import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println("---服务端启动---");// 1. 创建一个服务端对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);  // 参数：端口号// 2. 创建一个数据包对象，用于接收数据byte[] buffer = new byte[1024 * 64];  // 64KBDatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);  // 参数：while (true) {// 3. 正式使用数据包来接收客户端发来的数据socket.receive(packet);// 客户端ipSystem.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());System.out.println(packet.getPort());// 4. 从字节数组中，把接收到的数据直接打印出来// 接收多少就倒出多少// 获取本次数据包接收了多少数据int len = packet.getLength();String res = new String(buffer, 0, len);System.out.println(res);System.out.println("-------------------");}}
}

TCP

• 特点：面向连接，可靠通信

快速入门

// 客户端import java.io.DataOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建 Socket 对象，并同时请求与服务器程序的连接Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);// 2. 从 socket 通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序OutputStream os =  socket.getOutputStream();// 3. 把低级的字节输出流包装成数据输出流DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);// 4. 开始写数据出去了dos.writeUTF("我们还是好朋友，对吧？");dos.close();  // 关闭数据输出流管道socket.close();  // 释放连接资源}
}

// 服务端import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println("---服务端启动---");// 1. 创建 ServerSocket 的对象，同时为服务端注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);// 2. 使用 serverSocket 对象，调用一个 accept 方法，等待客户端的连接请求Socket socket = serverSocket.accept();// 3. 从 socket 通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4. 把原始的字节输入流包装成数据输入流DataInputStream dis = new DataInputStream(is);// 5. 使用数据输入流读取客户端发送过来的消息String res = dis.readUTF();System.out.println(res);// 输出客户端的IP地址System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress());dis.close();socket.close();}
}

多发多收

// 客户端package login;import java.io.DataOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建 Socket 对象，并同时请求与服务器程序的连接Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);// 2. 从 socket 通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3. 把低级的字节输出流包装成数据输出流DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入>>> ");String msg = sc.nextLine();if("exit".equals(msg)){System.out.println("欢迎再来！");dos.close();  // 关闭数据输出流管道socket.close();  // 释放连接资源break;}// 4. 开始写数据出去了dos.writeUTF(msg);dos.flush();}}
}

// 服务端package login;import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println("---服务端启动---");// 1. 创建 ServerSocket 的对象，同时为服务端注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);// 2. 使用 serverSocket 对象，调用一个 accept 方法，等待客户端的连接请求Socket socket = serverSocket.accept();// 3. 从 socket 通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4. 把原始的字节输入流包装成数据输入流DataInputStream dis = new DataInputStream(is);while (true) {try {// 5. 使用数据输入流读取客户端发送过来的消息String res = dis.readUTF();System.out.println(res);} catch (Exception e) {System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+"断开了连接");;socket.close();break;}}}
}

多个客户端同时使用服务端

// 客户端import java.io.DataOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建 Socket 对象，并同时请求与服务器程序的连接Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);// 2. 从 socket 通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3. 把低级的字节输出流包装成数据输出流DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入>>> ");String msg = sc.nextLine();if("exit".equals(msg)){System.out.println("欢迎再来！");dos.close();  // 关闭数据输出流管道socket.close();  // 释放连接资源break;}// 4. 开始写数据出去了dos.writeUTF(msg);dos.flush();}}
}

// 服务端import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println("---服务端启动---");// 创建 ServerSocket 的对象，同时为服务端注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);while (true) {// 使用 serverSocket 对象，调用一个 accept 方法，等待客户端的连接请求Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "连接到了服务端");// 使用一个独立的线程，把当前的 socket 对象交给它负责处理new ServerReaderThread(socket).start();}}
}class ServerReaderThread extends Thread {private Socket socket;public ServerReaderThread(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {try {// 从 socket 通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 把原始的字节输入流包装成数据输入流DataInputStream dis = new DataInputStream(is);while (true) {try {// 使用数据输入流读取客户端发送过来的消息String res = dis.readUTF();System.out.println(res);} catch (Exception e) {System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "断开了连接");dis.close();  // 关闭流管道socket.close();  // 关闭连接管道break;}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}