Java 网络编程

简介: 5月更文挑战第19天

网络编程是指编写运行在多个设备(计算机)的程序,这些设备都通过网络连接起来。

java.net 包中 J2SE 的 API 包含有类和接口,它们提供低层次的通信细节。你可以直接使用这些类和接口,来专注于解决问题,而不用关注通信细节。

java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持:

  • TCP:TCP(英语:Transmission Control Protocol,传输控制协议) 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,TCP 层是位于 IP 层之上,应用层之下的中间层。TCP 保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议,被称 TCP / IP。
  • UDP:UDP (英语:User Datagram Protocol,用户数据报协议),位于 OSI 模型的传输层。一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送数据的数据报。由于UDP缺乏可靠性且属于无连接协议,所以应用程序通常必须容许一些丢失、错误或重复的数据包。

本教程主要讲解以下两个主题。

  • Socket 编程:这是使用最广泛的网络概念,它已被解释地非常详细。
  • URL 处理:这部分会在另外的篇幅里讲,点击这里更详细地了解在 Java 语言中的 URL 处理。

Socket 编程
套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。 客户端程序创建一个套接字,并尝试连接服务器的套接字。

当连接建立时,服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行通信。

java.net.Socket 类代表一个套接字,并且 java.net.ServerSocket 类为服务器程序提供了一种来监听客户端,并与他们建立连接的机制。

以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现:

  • 服务器实例化一个 ServerSocket 对象,表示通过服务器上的端口通信。
  • 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法,该方法将一直等待,直到客户端连接到服务器上给定的端口。
  • 服务器正在等待时,一个客户端实例化一个 Socket 对象,指定服务器名称和端口号来请求连接。
  • Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立,则在客户端创建一个 Socket 对象能够与服务器进行通信。
  • 在服务器端,accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用,该 socket 连接到客户端的 socket。

连接建立后,通过使用 I/O 流在进行通信,每一个socket都有一个输出流和一个输入流,客户端的输出流连接到服务器端的输入流,而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。

TCP 是一个双向的通信协议,因此数据可以通过两个数据流在同一时间发送。以下是一些类提供的一套完整的有用的方法来实现 socket。

ServerSocket 类的方法

服务器应用程序通过使用 java.net.ServerSocket 类以获取一个端口,并且侦听客户端请求。

ServerSocket 类有四个构造方法:
image.png

创建非绑定服务器套接字。 如果 ServerSocket 构造方法没有抛出异常,就意味着你的应用程序已经成功绑定到指定的端口,并且侦听客户端请求。

这里有一些 ServerSocket 类的常用方法:
image.png

Socket 类的方法

java.net.Socket 类代表客户端和服务器都用来互相沟通的套接字。客户端要获取一个 Socket 对象通过实例化 ,而 服务器获得一个 Socket 对象则通过 accept() 方法的返回值。

Socket 类有五个构造方法.
image.png

当 Socket 构造方法返回,并没有简单的实例化了一个 Socket 对象,它实际上会尝试连接到指定的服务器和端口。

下面列出了一些感兴趣的方法,注意客户端和服务器端都有一个 Socket 对象,所以无论客户端还是服务端都能够调用这些方法。
image.png

InetAddress 类的方法
这个类表示互联网协议(IP)地址。下面列出了 Socket 编程时比较有用的方法:
image.png

Socket 客户端实例
如下的 GreetingClient 是一个客户端程序,该程序通过 socket 连接到服务器并发送一个请求,然后等待一个响应。

GreetingClient.java 文件代码:
// 文件名 GreetingClient.java

import java.net.;
import java.io.
;

public class GreetingClient
{
public static void main(String [] args)
{
String serverName = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
try
{
System.out.println("连接到主机:" + serverName + " ,端口号:" + port);
Socket client = new Socket(serverName, port);
System.out.println("远程主机地址:" + client.getRemoteSocketAddress());
OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
DataOutputStream out = new DataOutputStream(outToServer);

     out.writeUTF("Hello from " + client.getLocalSocketAddress());
     InputStream inFromServer = client.getInputStream();
     DataInputStream in = new DataInputStream(inFromServer);
     System.out.println("服务器响应: " + in.readUTF());
     client.close();
  }catch(IOException e)
  {
     e.printStackTrace();
  }

}
}

Socket 服务端实例

如下的GreetingServer 程序是一个服务器端应用程序,使用 Socket 来监听一个指定的端口。

// 文件名 GreetingServer.java

import java.net.;
import java.io.
;

public class GreetingServer extends Thread
{
private ServerSocket serverSocket;

public GreetingServer(int port) throws IOException
{
serverSocket = new ServerSocket(port);
serverSocket.setSoTimeout(10000);
}

public void run()
{
while(true)
{
try
{
System.out.println("等待远程连接,端口号为:" + serverSocket.getLocalPort() + "...");
Socket server = serverSocket.accept();
System.out.println("远程主机地址:" + server.getRemoteSocketAddress());
DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
System.out.println(in.readUTF());
DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
out.writeUTF("谢谢连接我:" + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
server.close();
}catch(SocketTimeoutException s)
{
System.out.println("Socket timed out!");
break;
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
break;
}
}
}
public static void main(String [] args)
{
int port = Integer.parseInt(args[0]);
try
{
Thread t = new GreetingServer(port);
t.run();
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

编译以上两个 java 文件代码,并执行以下命令来启动服务,使用端口号为 6066:

$ javac GreetingServer.java
$ java GreetingServer 6066
等待远程连接,端口号为:6066...
新开一个命令窗口,执行以上命令来开启客户端:

$ javac GreetingClient.java
$ java GreetingClient localhost 6066
连接到主机:localhost ,端口号:6066
远程主机地址:localhost/127.0.0.1:6066
服务器响应: 谢谢连接我:/127.0.0.1:6066
Goodbye!

相关文章
|
1月前
|
Java 程序员
JAVA程序员的进阶之路:掌握URL与URLConnection,轻松玩转网络资源!
在Java编程中,网络资源的获取与处理至关重要。本文介绍了如何使用URL与URLConnection高效、准确地获取网络资源。首先,通过`java.net.URL`类定位网络资源;其次,利用`URLConnection`类实现资源的读取与写入。文章还提供了最佳实践,包括异常处理、连接池、超时设置和请求头与响应头的合理配置,帮助Java程序员提升技能,应对复杂网络编程场景。
59 9
|
1月前
|
人工智能 Java 物联网
JAVA网络编程的未来:URL与URLConnection的无限可能,你准备好了吗?
随着技术的发展和互联网的普及,JAVA网络编程迎来新的机遇。本文通过案例分析,探讨URL与URLConnection在智能API调用和实时数据流处理中的关键作用,展望其未来趋势和潜力。
44 7
|
4月前
|
Java
【思维导图】JAVA网络编程思维升级:URL与URLConnection的逻辑梳理,助你一臂之力!
【思维导图】JAVA网络编程思维升级:URL与URLConnection的逻辑梳理,助你一臂之力!
60 1
|
28天前
|
网络协议 Java 物联网
Java网络编程知识点
Java网络编程知识点
41 13
|
1月前
|
Java 开发者
JAVA高手必备:URL与URLConnection,解锁网络资源的终极秘籍!
在Java网络编程中,URL和URLConnection是两大关键技术,能够帮助开发者轻松处理网络资源。本文通过两个案例,深入解析了如何使用URL和URLConnection从网站抓取数据和发送POST请求上传数据,助力你成为真正的JAVA高手。
59 11
|
1月前
|
安全 Java API
深入探索Java网络编程中的HttpURLConnection:从基础到进阶
本文介绍了Java网络编程中HttpURLConnection的高级特性,包括灵活使用不同HTTP方法、处理重定向、管理Cookie、优化安全性以及处理大文件上传和下载。通过解答五个常见问题,帮助开发者提升网络编程的效率和安全性。
|
1月前
|
JSON 安全 算法
JAVA网络编程中的URL与URLConnection:那些你不知道的秘密!
在Java网络编程中,URL与URLConnection是连接网络资源的两大基石。本文通过问题解答形式,揭示了它们的深层秘密,包括特殊字符处理、请求头设置、响应体读取、支持的HTTP方法及性能优化技巧,帮助你掌握高效、安全的网络编程技能。
64 9
|
1月前
|
JSON Java API
JAVA网络编程新纪元:URL与URLConnection的神级运用,你真的会了吗?
本文深入探讨了Java网络编程中URL和URLConnection的高级应用,通过示例代码展示了如何解析URL、发送GET请求并读取响应内容。文章挑战了传统认知,帮助读者更好地理解和运用这两个基础组件,提升网络编程能力。
53 5
|
2月前
|
Java
[Java]Socket套接字(网络编程入门)
本文介绍了基于Java Socket实现的一对一和多对多聊天模式。一对一模式通过Server和Client类实现简单的消息收发;多对多模式则通过Server类维护客户端集合,并使用多线程实现实时消息广播。文章旨在帮助读者理解Socket的基本原理和应用。
29 1
|
25天前
|
数据采集 Java API
java怎么设置代理ip:简单步骤,实现高效网络请求
本文介绍了在Java中设置代理IP的方法,包括使用系统属性设置HTTP和HTTPS代理、在URL连接中设置代理、设置身份验证代理,以及使用第三方库如Apache HttpClient进行更复杂的代理配置。这些方法有助于提高网络请求的安全性和灵活性。