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Java基础 | 网络编程

2022-10-17 159
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简介： Java中的网络编程

网络编程

（一）网络编程入门

1.网络编程概述

在这里插入图片描述

网络编程

  • 在网络通信协议下，实现网路互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换

2.网络编程三要素

在这里插入图片描述

3.IP地址

在这里插入图片描述

常用命令：

  • ipconfig：查看本机IP地址
  • ping IP地址：检查网路是否连通

特殊IP地址：

  • 127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用

4.InetAddress的使用

在这里插入图片描述

代码演示：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class InetAddressDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//        InetAddress address = InetAddress.getByName("PC-202111286656");
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.105");
        String name = address.getHostName();
        String ip = address.getHostAddress();

        System.out.println(name);//PC-202111286656
        System.out.println(ip);//192.168.1.105
    }
}

5.端口

在这里插入图片描述

6.协议

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

（二）UDP通信程序

1.UDP通信原理

UDP协议是一种不可靠的网路协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个Socket只是发送，接收数据的对象 因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器的概念

Java提供了DatagramSocket类作为UDP协议的Socket

2.UDP发送数据

在这里插入图片描述

代码演示：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //DatagramSocket()  构建一个数据报套接字绑定到本地主机的任何可用的端口。
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        byte[] bys = "hello java".getBytes();
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length, InetAddress.getByName("192.168.1.105"),10086);
        
        ds.send(dp);
        ds.close();
    }
}

3.UDP接收数据

在这里插入图片描述

代码演示：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
        //创建数据包，用于接收数据
        byte[] bys = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
        //接收数据
        ds.receive(dp);

        //解析数据
        byte[] datas = dp.getData();
        int len = dp.getLength();
        System.out.println("数据是：" + new String(datas, 0, len)); //数据是：hello java

        //注意接收数据，先运行接收端，再运行发送端
        
        //关闭接收端
        ds.close();
    }
}

4.案例（聊天室）

定义发送端：

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;

public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建发送端Socket对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入传输的数据：");
        String ss = "";
        while (!ss.equals("886")) {
            ss = sc.nextLine();
            //创建数据包
            byte[] bys = ss.getBytes();
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.1.105"), 10086);
            //发送数据
            ds.send(dp);
        }
        ds.close();
    }
}

定义接收端：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class Receive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建接收端对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

        //创建数据包
        byte[] bys = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length);

        while(true){
            //接收数据
            ds.receive(dp);
            //解析数据
            byte[] data = dp.getData();
            int length = dp.getLength();
            System.out.println("数据是："+new String(data,0,length));
        }
    }
}

（三）TCP通信程序

1.TCP通信原理

在这里插入图片描述

2.TCP发送数据

发送数据的步骤

1.创建客户端的Socket对象(Socket)

Socket(String host,int port)

2.获取输出流，写数据

OutputStream getOutputStream()

3.释放资源

void close()

代码演示：

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TCP_sendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //Socket(InetAddress address, int port)
//        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.105"),10000);
        //创建客户端对象 Socket(String host,int port)
        Socket s =new Socket("192.168.1.105",8888);

        //获取输出流写数据
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("TCP我来了".getBytes());

        //释放资源
        s.close();
    }
}

3.TCP接收数据

接收数据的步骤

1.创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)

ServerSocket(int port)

2.监听客户端连接，返回一个Socket对象

Socket accept()

3.获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

InputStream getInputStream()

4.释放资源

void close()

代码演示：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCP_acceptDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        //监听客户端连接，返回Socket对象
        Socket s = ss.accept();

        //获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        System.out.println("数据是：" + new String(bys, 0, len));

        //释放资源
        ss.close();
    }
}

（四）TCP通信练习

练习一：

  • 客户端：发送数据，接收服务器反馈
  • 服务器：接受数据，给出反馈

代码实现：

客户端：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端对象
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.105"), 8888);

        //获取输出流，写数据
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("服务端我来了".getBytes());

        //接收服务端反馈
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys, 0, len);
        System.out.println("服务端:" + data);//服务端:数据收到了

        //释放资源
        s.close();

    }
}

服务器：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        //监听客户端连接
        Socket s = ss.accept();

        //获取输入流对象，读数据
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys, 0, len);
        System.out.println("数据是：" + data);//数据是：服务端我来了

        //给客户端反馈
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("数据收到了".getBytes());

        //释放资源
        ss.close();

    }
}

练习二：

  • 客户端：数据来自键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
  • 服务器：接收到的数据在控制台输出

代码实现：

客户端：

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class ClientDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端对象
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.105"), 8888);
     
        //键盘录入
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        //封装字符输出流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {

            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
            //服务端反馈
            InputStream is = s.getInputStream();
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len = is.read(bys);
            String ss = new String(bys, 0, len);
            System.out.println("服务端：" + ss);

            if (line.equals("886")) {
                break;
            }
        }
        //释放资源
        s.close();
    }
}

服务器：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        //监听客户端连接
        Socket s = ss.accept();

        //封装字符输入流，读取数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println("数据是：" + line);
            //给客户端反馈
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            os.write("服务端收到了数据".getBytes());
        }
        
        //释放资源
        ss.close();
    }
}

练习三：

  • 客户端：数据来自键盘录入，直到输入的数据是886，结束数据发送
  • 服务器：接收到的数据写入文本文件

客户端：

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class ClientDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.105", 8888);
        //封装字符输入流对象，键盘录入数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        //获取输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            if (line.equals("886")) {
                break;
            }
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //服务端给出反馈
            InputStream is = s.getInputStream();
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len = is.read(bys);
            String ss = new String(bys, 0, len);
            System.out.println("服务端：" + ss);
        }
        //释放资源
        s.close();
    }
}

服务器：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        //监听客户端连接
        Socket s = ss.accept();
        //封装字符输入流对象，读取数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        //创建把数据写入文本
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src\\TEMP\\TEMP29\\sd3.txt"));

        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //给客户端反馈
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            os.write("数据已写入文本中".getBytes());
        }
        //释放资源
        bw.close();//此处BufferedWriter指向的是文本而不是Socket所以需要进行单独释放
        ss.close();
    }
}

练习四：

客户端：数据来自文本文件

服务器：接收到的数据写入文本文件

客户端：

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class ClientDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.105", 8888);
        //封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src\\TEMP\\TEMP29\\sd3.txt"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //服务端反馈
            InputStream is = s.getInputStream();
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len = is.read(bys);
            String data = new String(bys, 0, len);
            System.out.println("服务端：" + data);
        }

        //释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}

服务器：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
        //监听客户端连接
        Socket s = ss.accept();
        //封装字符输入流，读取数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        //把数据写入文本
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src\\TEMP\\TEMP29\\sd4.txt"));

        String line;
        while((line = br.readLine())!=null){
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //给客户端反馈
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            os.write("数据已读取并写入目标文本中".getBytes());
        }


        //释放资源
        bw.close();
        ss.close();
    }
}

练习五：

  • 客户端：数据来自文本文件，接收服务器反馈
  • 服务器：接收的数据写入文本文件，给出反馈
  • 出现问题：程序一直等待
  • 原因：读数据的方法是阻塞式的
  • 解决办法：自定义结束标语；使用shutdownOutput()方法 (推荐)

客户端：

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class ClientDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.105", 8888);
        //封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src\\TEMP\\TEMP29\\sd3.txt"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //结束标语
        s.shutdownOutput();

        //接收服务端反馈
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys, 0, len);
        System.out.println("服务端：" + data);

        //释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}

服务器：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
        //监听客户端连接
        Socket s = ss.accept();
        //封装字符输入流，读取数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        //把数据写入文本
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src\\TEMP\\TEMP29\\sd4.txt"));

        String line;
        while((line = br.readLine())!=null){
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //给客户端反馈
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("数据已读取并写入目标文本中".getBytes());

        //释放资源
        bw.close();
        ss.close();
    }
}

练习六：

  • 客户端：数据来自文本文件，接收服务器反馈
  • 服务器：接收到的数据写入文本文件，给出反馈，代码用线程进行封装，为每一个客户端开启一个线程

服务器线程类：

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class ServerThread implements Runnable {
    private Socket s;

    public ServerThread(Socket s) {
        this.s = s;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //接受数据写到文本文件
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src\\TEMP\\TEMP29\\copyFile.txt"));
            //解决名称冲突问题
            int count = 0;
            File file = new File("src\\TEMP\\TEMP29\\copyFile[" + count + "].txt");
            while(file.exists()){
                count++;
                file =new File("src\\TEMP\\TEMP29\\copyFile[" + count + "].txt");
            }
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            //写数据
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                bw.write(line);
                bw.newLine();
                bw.flush();
            }
            //给出反馈
            BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
            bwServer.write("数据已读取并写入目标文本中");
            bwServer.newLine();
            bwServer.flush();
            //释放资源
            s.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

服务器：

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo5 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务端对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
        while(true) {
            //监听客户端连接
            Socket s = ss.accept();
            //为每个客户端开启一个线程
            new Thread(new ServerThread(s)).start();
        }

//        ss.close();
    }
}
文章标签：
Java
网络协议
关键词：
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【Java面试题汇总】Java基础篇——String+集合+泛型+IO+异常+反射（2023版）
String常量池、String、StringBuffer、Stringbuilder有什么区别、List与Set的区别、ArrayList和LinkedList的区别、HashMap底层原理、ConcurrentHashMap、HashMap和Hashtable的区别、泛型擦除、ABA问题、IO多路复用、BIO、NIO、O、异常处理机制、反射
程序员小海绵
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龙大吉
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【实战演练】JAVA网络编程高手养成记：URL与URLConnection的实战技巧，一学就会！
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【认知革命】JAVA网络编程新视角：重新定义URL与URLConnection，让网络资源触手可及！
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Java中的集合框架深度解析云上守护：云计算与网络安全的协同进化
【8月更文挑战第29天】在Java的世界中，集合框架是数据结构的代言人。它不仅让数据存储变得优雅而高效，还为程序员提供了一套丰富的工具箱。本文将带你深入理解集合框架的设计哲学，探索其背后的原理，并分享一些实用的使用技巧。无论你是初学者还是资深开发者，这篇文章都将为你打开一扇通往高效编程的大门。
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2月前
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Java中的异常处理：从基础到高级云计算与网络安全：技术融合的双刃剑
【8月更文挑战第26天】在Java编程的世界中，异常处理是一块基石，它确保了程序的健壮性和稳定性。本文将带你从异常处理的基本概念出发，逐步深入到高级应用，包括自定义异常和最佳实践。你将学会如何优雅地处理程序中可能遇到的各种问题，以及如何设计异常处理策略来提升代码质量和维护性。
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风吹落叶花飘荡
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2月前
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java网络编程入门以及项目实战
这篇文章是Java网络编程的入门教程，涵盖了网络编程的基础知识、IP地址、端口、通讯协议（TCP和UDP）的概念与区别，并提供了基于TCP和UDP的网络编程实例，包括远程聊天和文件传输程序的代码实现。
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土木林森
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WPF与Socket编程的完美邂逅：打造流畅网络通信体验——从客户端到服务器端，手把手教你实现基于Socket的实时数据交换
【8月更文挑战第31天】网络通信在现代应用中至关重要，Socket编程作为其实现基础，即便在主要用于桌面应用的Windows Presentation Foundation（WPF）中也发挥着重要作用。本文通过最佳实践，详细介绍如何在WPF应用中利用Socket实现网络通信，包括创建WPF项目、设计用户界面、实现Socket通信逻辑及搭建简单服务器端的全过程。具体步骤涵盖从UI设计到前后端交互的各个环节，并附有详尽示例代码，助力WPF开发者掌握这一关键技术，拓展应用程序的功能与实用性。
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