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
|
4天前
|
Java Linux 测试技术
Java sdk连接fabric网络的谜之报错
Java sdk连接fabric网络的谜之报错
10 0
|
1天前
|
机器学习/深度学习 Java Serverless
Java开发者的神经网络进阶指南:深入探讨交叉熵损失函数
今天来讲一下损失函数——交叉熵函数,什么是损失函数呢?大体就是真实与预测之间的差异,这个交叉熵(Cross Entropy)是Shannon信息论中一个重要概念,主要用于度量两个概率分布间的差异性信息。在信息论中,交叉熵是表示两个概率分布 p,q 的差异,其中 p 表示真实分布,q 表示预测分布,那么 H(p,q)就称为交叉熵:
|
1天前
|
Java 数据挖掘 开发者
Java网络编程进阶:Socket通信的高级特性与应用
【6月更文挑战第21天】Java Socket通信是分布式应用的基础,涉及高级特性如多路复用(Selector)和零拷贝,提升效率与响应速度。结合NIO和AIO,适用于高并发场景如游戏服务器和实时数据分析。示例展示了基于NIO的多路复用服务器实现。随着技术发展,WebSockets、HTTP/2、QUIC等新协议正变革网络通信,掌握Socket高级特性为应对未来挑战准备。
|
1天前
|
网络协议 安全 Java
Java网络编程入门涉及TCP/IP协议理解与Socket通信。
【6月更文挑战第21天】Java网络编程入门涉及TCP/IP协议理解与Socket通信。TCP/IP协议包括应用层、传输层、网络层和数据链路层。使用Java的`ServerSocket`和`Socket`类,服务器监听端口,接受客户端连接,而客户端连接指定服务器并交换数据。基础示例展示如何创建服务器和发送消息。进阶可涉及多线程、NIO和安全传输。学习这些基础知识能助你构建网络应用。
10 1
|
1天前
|
Java 程序员 数据处理
【技能升级】JAVA程序员的进阶之路:掌握URL与URLConnection,轻松玩转网络资源!
【6月更文挑战第21天】在Java中,URL是网络资源的位置标识,如`http://www.example.com/resource.txt`,而URLConnection是与这些资源交互的接口。创建URL对象后,通过`openConnection()`获取URLConnection实例以读取或写入资源。读取时,设置请求头,获取输入流并读取数据;写入(POST)时,设置输出流并写入数据。处理网络操作时,别忘了异常处理、使用连接池以优化性能、设置超时以及恰当使用请求头和响应头。这些最佳实践能助你高效、稳定地进行网络编程。
|
1天前
|
JSON 算法 安全
【真相揭秘】JAVA网络编程中的URL与URLConnection:那些你不知道的秘密!
【6月更文挑战第21天】Java网络编程中,URL和URLConnection是核心工具。URL处理特殊字符需用URLEncoder转义;URLConnection可设置请求头,如`Content-Type`和`Authorization`;读取响应体通过输入流,例如`BufferedReader`;它默认支持GET/POST,但能模拟PUT/DELETE等方法。优化包括使用连接池、设置超时、压缩数据和启用HTTPS。了解这些细节能提升效率和安全性。
|
1天前
|
人工智能 Java 物联网
【未来趋势】JAVA网络编程的未来:URL与URLConnection的无限可能,你准备好了吗?
【6月更文挑战第21天】JAVA网络编程核心URL和URLConnection驱动智能API调用与实时数据流处理,适应微服务、物联网趋势。通过案例展示,它们在API集成、实时流处理中发挥关键作用,预示着与AI、大数据结合的自动化与高效性。未来,开发者需把握这些技术,共创网络编程新篇章。
|
1天前
|
Java 开发者
【技术觉醒】JAVA高手必备:URL与URLConnection,解锁网络资源的终极秘籍!
【6月更文挑战第21天】Java网络编程中,URL和URLConnection是关键。案例一展示了如何使用它们从网站抓取数据:创建URL对象,打开连接,读取输入流获取HTML内容。案例二解释了POST请求:设定请求方法为POST,写入数据到输出流,上传至服务器。这两个基础工具在需要精细控制网络请求时尤其有用,是每个JAVA开发者必备技能。了解并熟练运用,能增强网络编程能力。
|
1天前
|
JSON 安全 Java
【颠覆认知】JAVA网络编程新纪元:URL与URLConnection的神级运用,你真的会了吗?
【6月更文挑战第21天】在Java网络编程中,URL标识网络资源,包含协议、主机、端口等信息,用于精确访问。URLConnection作为资源访问桥梁,支持GET、POST等HTTP请求。示例展示了如何使用URLConnection发送GET请求并读取响应。理解并熟练运用这两者是构建现代网络应用的关键,能实现高效、安全的网络通信。
|
4天前
|
网络协议 小程序 Java
【Java基础】 网络编程
Java网络编程,URL编程,Socket编程,InetAddress程序设计
11 0