网络编程

网络通信协议

InetAdress类

InetAddress类没有提供公共的构造器，而是提供了如下几个静态方法来获取 InetAddress实例

public String getHostAddress()：返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
public String getHostName()：获取此 IP 地址的主机名
public boolean isReachable(int timeout)：测试是否可以达到该地址

网络通信协议–TCP

Socket

Socket分类：

流套接字（stream socket）：使用TCP提供可依赖的字节流服务
数据报套接字（datagram socket）：使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务

Socket类的常用构造器：

public Socket(InetAddress address,int port)创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。

public Socket(String host,int port)创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

Socket类的常用方法：

public InputStream getInputStream()返回此套接字的输入流。可以用于接收网络消息
public OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流。可以用于发送网络消息
public InetAddress getInetAddress()此套接字连接到的远程 IP 地址；如果套接字是未连接的，则返回null
public InetAddress getLocalAddress()获取套接字绑定的本地地址。 即本端的IP地址
public int getPort()此套接字连接到的远程端口号；如果尚未连接套接字，则返回 0。
public int getLocalPort()返回此套接字绑定到的本地端口。 如果尚未绑定套接字，则返回 -1。即本端的端口号。
public void close()关闭此套接字。套接字被关闭后，便不可在以后的网络连接中使用（即无法重新连接
或重新绑定）。需要创建新的套接字对象。 关闭此套接字也将会关闭该套接字的 InputStream 和OutputStream。
public void shutdownInput()如果在套接字上调用 shutdownInput() 后从套接字输入流读取内容，则流将返回 EOF（文件结束符）。 即不能在从此套接字的输入流中接收任何数据。
public void shutdownOutput()禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字，任何以前写入的数据都将被发送，并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。 如果在套接字上调用 shutdownOutput() 后写入套接字输出流，则该流将抛出 IOException。 即不能通过此套接字的输出流发送任何数据。

基于TCP的Socket通信

基于Socket的TCP编程

客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：

创建 Socket：根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败，会出现异常。

打开连接到 Socket 的输入/出流：使用 getInputStream()方法获得输入流，使用 getOutputStream()方法获得输出流，进行数据传输

按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作：通过输入流读取服务器放入线路的信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。

关闭 Socket：断开客户端到服务器的连接，释放线路

客户端程序可以使用Socket类创建对象，创建的同时会自动向服务器方发起连接。Socket的构造器是：

Socket(String host,int port)throws UnknownHostException,IOException：向服务器(域名是
host。端口号为port)发起TCP连接，若成功，则创建Socket对象，否则抛出异常。
Socket(InetAddress address,int port)throws IOException：根据InetAddress对象所表示的
IP地址以及端口号port发起连接。

代码演示：

    //客户端
    @Test
    public void client() {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet = InetAddress.getByName("192.168.56.100");
            socket = new Socket(inet, 8899);
            //2.获取一个输出流，用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            os.write("你好，我是客户端".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            try {
                if (os != null) {
                    os.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (socket != null) {
                    socket.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤：

调用 ServerSocket(int port) ：创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上。用于监听客户端的请求。

调用 accept()：监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字对象。

调用该Socket类对象的 getOutputStream() 和 getInputStream ()：获取输出流和输入流，开始网络数据的发送和接收。

关闭ServerSocket和Socket对象：客户端访问结束，关闭通信套接字。

ServerSocket 对象负责等待客户端请求建立套接字连接，类似邮局某个窗口中的业务员。也就是说，服务器必须事先建立一个等待客户请求建立套接字连接的ServerSocket对象。

代码演示：

    //服务端
    @Test
    public void server() {
        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8899);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();
            //不建议这样写，可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.print(str);
//        }
            //4.读取输入流中的数据
            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());
            System.out.println("收到了来自：" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            try {
                if (baos != null) {
                    baos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (is != null) {
                    is.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (socket != null) {
                    socket.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (ss != null) {
                    ss.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

UDP网络通信

类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序。

UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证 UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP 地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。

UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。如同发快递包裹一样。

DatagramSocket 类的常用方法

public 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。套接字将被
绑定到通配符地址，IP 地址由内核来选择。
public DatagramSocket(int port,InetAddress laddr)创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。本地端口必须在 0 到 65535 之间（包括两者）。如果 IP 地址为 0.0.0.0，套接字将被绑定到通配符地址，IP 地址由内核选择。
public void close()关闭此数据报套接字。
public void send(DatagramPacket p)从此套接字发送数据报包。DatagramPacket 包含的信息指示：将
要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
public void receive(DatagramPacket p)从此套接字接收数据报包。当此方法返回时，DatagramPacket
的缓冲区填充了接收的数据。数据报包也包含发送方的 IP 地址和发送方机器上的端口号。 此方法在接收到数据报前一直阻塞。数据报包对象的 length 字段包含所接收信息的长度。如果信息比包的长度长，该信息将被截短。
public InetAddress getLocalAddress()获取套接字绑定的本地地址。
public int getLocalPort()返回此套接字绑定的本地主机上的端口号。java
public InetAddress getInetAddress()返回此套接字连接的地址。如果套接字未连接，则返回 null。
public int getPort()返回此套接字的端口。如果套接字未连接，则返回 -1。

DatagramPacket类的常用方法

public DatagramPacket(byte[] buf,int length)构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。 length 参数必须小于等于 buf.length。
public 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。length参数必须小于等于 buf.length。
public InetAddress getAddress()返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收的。
public int getPort()返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
public byte[] getData()返回数据缓冲区。接收到的或将要发送的数据从缓冲区java中的偏移量 offset 处始，持续 length 长度。
public int getLength()返回将要发送或接收到的数据的长度。

代码演示：

    //发送端
    @Test
    public void sender() throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        String str = "我是UDP";
        byte[] data = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, 0, data.length, localHost, 8888);
        socket.send(packet);
        socket.close();
    }
    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        byte[] buffer = new byte[1024];java
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
        socket.receive(packet);
        System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));
        socket.close();
    }

URL网络编程

URL类常用方法

public String getProtocol( ) 获取该URL的协议名
public String getHost( ) 获取该URL的主机名
public String getPort( ) 获取该URL的端口号
public javaString getPath( ) 获取该URL的文件路径
public String getFile( ) 获取该URL的文件名
public String getQuery( ) 获取该URL的查询名

URLConnection类

package com.jerry;
import javax.net.ssl.HttpsURLConnection;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
/**
 * @author jerry_jy
 * @create 2022-10-13 17:01
 */
public class URLTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        URL url = null;
        InputStream is =null;
        FileOutputStream fos =null;
        HttpsURLConnection urlConnection =null;
        try {
            url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg");
             urlConnection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
            urlConnection.connect();
             is = urlConnection.getInputStream();
             fos = new FileOutputStream("day10\\beauty3.jpg");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                fos.write(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (is!=null){
                    is.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (fos!=null){
                    fos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if (urlConnection!=null){
                urlConnection.disconnect();java
            }
        }
    }
}

URI、URL和URN的区别

URI，是uniform resource identifier，统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。而URL是uniform resource locator，统一资源定位符，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。而URN，uniform resource name，统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:java-net@java.sun.com。也就是说，URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL 和URN都是一种URI。

小结：

位于网络中的计算机具有唯一的IP地址，这样不同的主机可以互相区分。

客户端－服务器是一种最常见的网络应用程序模型。服务器是一个为其客户端提供某种特定服务的硬件或软件。客户机是一个用户应用程序，用于访问某台服务器提供的服务。端口号是对一个服务的访问场所，它用于区分同一物理计算机上的多个服务。套接字用于连接客户端和服务器，客户端和服务器之间的每个通信会话使用一个不同的套接字。TCP协议用于实现面向连接的会话。

Java 中有关网络方面的功能都定义在 java.net 程序包中。Java 用 InetAddress 对象表示 IP 地址，该对象里有两个字段：主机名(String) 和 IP 地址(int)。

类 Socket 和 ServerSocket 实现了基于TCP协议的客户端－服务器程序。Socket是客户端和服务器之间的一个连接，连接创建的细节被隐藏了。这个连接提供了一个安全的数据传输通道，这是因为 TCP 协议可以解决数据在传送过程中的丢失、损坏、重复、乱序以及网络拥挤等问题，它保证数据可靠的传送。

类 URL 和 URLConnection 提供了最高级网络应用。URL 的网络资源的位置来同一表示 Internet 上各种网络资源。通过URL对象可以创建当前应用程序和 URL 表示的网络资源之间的连接，这样当前程序就可以读取网络资源数据，或者把自己的数据传送到网络上去

Java反射机制

Reflection

加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构

获取Class类的实例(四种方法)

    //获取Class的实例的方式（前三种方式需要掌握）
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式一：调用运行时类的属性：.class
        Class<Person> clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);//class com.jerry.java.Person
        //方式二：通过运行时类的对象,调用getClass()
        Person person = new Person();
        Class clazz2 = person.getClass();
        System.out.println(clazz2);//Person()   class com.jerry.java.Person
        //方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
        Class<?> clazz3 = Class.forName("com.jerry.java.Person");
        System.out.println(clazz3);//class com.jerry.java.Person
        System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
        System.out.println(clazz1 == clazz3);//true
        //方式四：使用类的加载器：ClassLoader  (了解)
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class<?> clazz4 = classLoader.loadClass("com.jerry.java.Person");
        System.out.println(clazz4);//class com.jerry.java.Person
        System.out.println(clazz1 == clazz4);//true
    }

哪些类型可以有Class对象？

（1）class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类

（2）interface：接口

（3）[]：数组

（4）enum：枚举

（5）annotation：注解@interface

（6）primitive type：基本数据类型

（7）void

    //Class实例可以是哪些结构的说明：
    @Test
    public void test4(){
        Class c1 = Object.class;
        Class c2 = Comparable.class;
        Class c3 = String[].class;
        Class c4 = int[][].class;
        Class c5 = ElementType.class;
        Class c6 = Override.class;
        Class c7 = int.class;
        Class c8 = void.class;
        Class c9 = Class.class;
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        Class c10 = a.getClass();
        Class c11 = b.getClass();
        // 只要数组的元素类型与维度一样，就是同一个Class
        System.out.println(c10 == c11);//true

类的加载与ClassLoader的理解

四种类加载器代码演示：

    @Test
    public void test1() {
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@28a418fc
        //调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);//null
        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);//null
    }

通过ClassLoader用来读取Properties配置文件

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        Properties pros = new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下。
        //读取配置文件的方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        pros.load(fis);
        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前module的src下
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc.properties");
        pros.load(is);
        String name = pros.getProperty("name");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("name = " + name + ",password = " + password);
    }

通过反射创建对应的运行时类的对象

package com.jerry.java1;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * @author jerry_jy
 * @create 2022-10-14 10:04
 */
public class ReflectionTest {
    /*
    调用运行时类中指定的结构：属性、方法、构造器
     */
    @Test
    public void testField() throws Exception {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person person = clazz.newInstance();
        //获取指定的属性：要求运行时类中属性声明为public
        //通常不采用此方法
        Field id = clazz.getField("id");
        /*
        设置当前属性的值
        set():参数1：指明设置哪个对象的属性   参数2：将此属性值设置为多少
         */
        id.set(person, 1001);
        Object pID = id.get(person);
        System.out.println(pID);
    }
    /*
    如何操作运行时类中的指定的属性 -- 需要掌握
     */
    @Test
    public void testField1() throws Exception {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person person = clazz.newInstance();
        //1. getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        //2.保证当前属性是可访问的
        name.setAccessible(true);
        //3.获取、设置指定对象的此属性值
        name.set(person,"Tom");
        System.out.println(name.get(person));
    }
    /*
    如何操作运行时类中的指定的方法 -- 需要掌握
     */
    @Test
    public void testMethod() throws Exception {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person person = clazz.newInstance();
        /*
        1.获取指定的某个方法
        getDeclaredMethod():参数1 ：指明获取的方法的名称  参数2：指明获取的方法的形参列表
         */
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
        //2.保证当前方法是可访问的
        show.setAccessible(true);
        /*
        3. 调用方法的invoke():参数1：方法的调用者  参数2：给方法形参赋值的实参
        invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
         */
        Object obj = show.invoke(person, "CHN");
        System.out.println(obj);
        System.out.println("*************如何调用静态方法*****************");
        // private static void showDesc()
        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);
        //如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
//        Object o = showDesc.invoke(Person.class);
        Object o = showDesc.invoke(person);
        System.out.println(o);//我是一个可爱的人    null==>返回值是null，因为方法是void
    }
    /*
    如何调用运行时类中的指定的构造器
     */
    @Test
    public void testConstructor() throws Exception {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //private Person(String name)
        /*
        1.获取指定的构造器
        getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
         */
        Constructor<Person> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        //2.保证此构造器是可访问的
        constructor.setAccessible(true);
        //3.调用此构造器创建运行时类的对象
        Person person = constructor.newInstance("Tom");
        System.out.println(person);
    }
}

END

J2EE知识点总结_网络编程与Java反射机制

网络编程

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InetAdress类

网络通信协议–TCP

Socket

Socket类的常用方法：

基于TCP的Socket通信

基于Socket的TCP编程

UDP网络通信

DatagramSocket 类的常用方法

DatagramPacket类的常用方法

代码演示：

URL网络编程

Java反射机制

获取Class类的实例(四种方法)

类的加载与ClassLoader的理解

通过反射创建对应的运行时类的对象

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