Java网络编程

Java网络编程

Java为了可移植性，不允许直接调用操作系统，而是由java.net包来提供网络功能。Java虚拟机负责提供与操作系统的实际连接。以下是java.net包中的常用的类。

InetAddress

用于封装计算机的IP地址和DNS(没有端口信息)。

这个类没有构造方法。如果要得到对象，只能通过静态方法：

• getLocalHost()
• getByName()
• getAllByName()
• getAllByName()
• getHostName()

示例：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //使用getLocalHost方法创建InetAddress对象
        InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
        //返回IP地址：192.168.1.110
        System.out.println(addr.getHostAddress()); 
        //输出计算机名：gaoqi
        System.out.println(addr.getHostName());
        
        //根据域名得到InetAddress对象
        InetAddress addr = InetAddress.getByName("www.sxt.cn");
        // 返回 sxt服务器的IP:59.110.14.7
        System.out.println(addr.getHostAddress());
        // 输出：www.sxt.cn
        System.out.println(addr.getHostName());
        
        //根据IP得到InetAddress对象
        InetAddress addr = InetAddress.getByName("59.110.14.7");
        // 返回sxt服务器的IP：59.110.14.7
        System.out.println(addr.getHostAddress());
        /*
         * 输出ip而不是域名。如果这个IP地址不存在或DNS服务器不允许进行IP地址
         * 和域名的映射，getHostName方法就直接返回这个IP地址。
         */
        System.out.println(addr.getHostName());
        
    }
}

InetSocketAddress

包含IP和端口信息，常用于Socket通信。此类实现 IP 套接字地址(IP 地址 + 端口号)，不依赖任何协议。

使用示例：

import java.net.InetSocketAddress;
public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
        InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 9000);
        System.out.println(socketAddress.getHostName());
        System.out.println(socketAddress2.getAddress());
    }
}

URL

为了方便程序员编程，JDK中提供了URL类，该类的全名是java.net.URL，有了这样一个类，就可以使用它的各种方法来对URL对象进行分割、合并等处理。

使用示例：

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
public class Test5 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL u = new URL("http://www.google.cn:80/webhp#aa?canhu=33");
        System.out.println("获取与此url关联的协议的默认端口：" + u.getDefaultPort());
        System.out.println("getFile:" + u.getFile()); // 端口号后面的内容
        System.out.println("主机名：" + u.getHost()); // www.google.cn
        System.out.println("路径：" + u.getPath()); // 端口号后，参数前的内容
        // 如果www.google.cn:80则返回80.否则返回-1
        System.out.println("端口：" + u.getPort()); 
        System.out.println("协议：" + u.getProtocol());
        System.out.println("参数部分：" + u.getQuery());
        System.out.println("锚点：" + u.getRef());
 
        URL u1 = new URL("http://www.abc.com/aa/");
        URL u2 = new URL(u, "2.html"); // 相对路径构建url对象
        System.out.println(u2.toString()); // http://www.abc.com/aa/2.html
    }
}

UDP编程

UDP通信编程基本步骤：

1. 创建客户端的DatagramSocket，创建时，定义客户端的监听端口。
2. 创建服务器端的DatagramSocket，创建时，定义服务器端的监听端口。
3. 在服务器端定义DatagramPacket对象，封装待发送的数据包。
4. 客户端将数据报包发送出去。
5. 服务器端接收数据报包。

DatagramSocket：用于发送或接收数据报包

当服务器要向客户端发送数据时，需要在服务器端产生一个DatagramSocket对象，在客户端产生一个DatagramSocket对象。服务器端的DatagramSocket将DatagramPacket发送到网络上，然后被客户端的DatagramSocket接收。

DatagramSocket有两种常用的构造函数。一种是无需任何参数的，常用于客户端;另一种需要指定端口，常用于服务器端：

• DatagramSocket() ：构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
• DatagramSocket(int port) ：创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。

常用方法：

• send(DatagramPacket p) ：从此套接字发送数据报包。
• receive(DatagramPacket p) ：从此套接字接收数据报包。
• close() ：关闭此数据报套接字。

DatagramPacket：数据容器(封包)的作用

此类表示数据报包。 数据报包用来实现封包的功能。

常用方法：

• DatagramPacket(byte[] buf, int length) ：构造数据报包，用来接收长度为 length 的数据包。
• DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) ：构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
• getAddress() ：获取发送或接收方计算机的IP地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
• getData() ：获取发送或接收的数据。
• setData(byte[] buf) ：设置发送的数据。

示例：

//单向通信-客户端
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
 
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        byte[] b = "北京尚学堂".getBytes();
        //必须告诉数据报包要发到哪台计算机的哪个端口，发送的数据以及数据的长度
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b,b.length,new 
InetSocketAddress("localhost",8999));
        //创建数据报套接字：指定发送信息的端口
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9000);
        //发送数据报包
        ds.send(dp);
        //关闭资源
        ds.close();
    }
}

//单向通信-服务端
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
 
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建数据报套接字：指定接收信息的端口
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8999);
        byte[] b = new byte[1024];
        //创建数据报包，指定要接收的数据的缓存位置和长度
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b, b.length);
        //接收客户端发送的数据报
        ds.receive(dp); // 阻塞式方法
        //dp.getLength()返回实际收到的数据的字节数
        String string = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
        System.out.println(string);
        //关闭资源
        ds.close();
    }
}

TCP编程

在网络通讯中，第一次主动发起通讯的程序被称作客户端(Client)程序，简称客户端，而在第一次通讯中等待连接的程序被称作服务器端(Server)程序，简称服务器。一旦通讯建立，则客户端和服务器端完全一样，没有本质的区别。

“请求-响应”模式：

• Socket类：发送TCP消息。
• ServerSocket类：创建服务器。

在客户端和服务器中，分别创建独立的Socket，并通过Socket的属性，将两个Socket进行连接，这样，客户端和服务器通过套接字所建立的连接使用输入输出流进行通信。

通过Socket的编程顺序：

1. 创建服务器ServerSocket，在创建时，定义ServerSocket的监听端口(在这个端口接收客户端发来的消息)。
2. ServerSocket调用accept()方法，使之处于阻塞状态。
3. 创建客户端Socket，并设置服务器的IP及端口。
4. 客户端发出连接请求，建立连接。
5. 分别取得服务器和客户端Socket的InputStream和OutputStream。
6. 利用Socket和ServerSocket进行数据传输。
7. 关闭流及Socket。