Java教程

Java网络编程

本文主要是介绍Java网络编程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

网络编程

  • 一. 计算机网络
    • 1.概念
  • 二. IP和端口号
    • IP
    • 端口号
  • 三. InetAddress类
  • 四. 网络通信协议
  • 五. Java网络编程
  • 六. Socket套接字
    • 概述
    • 客户端
    • 服务器端

注意:网络编程 网站编程,网络编程是使用 套接字socket来达到 进程间通信,一般称 TC/IP编程

一. 计算机网络

1.概念

计算机网络: 把分布在不同地理区域的具有独立功能的计算机,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享信息传递的系统

二. IP和端口号

IP

IP 地址:InetAddress

  • IP地址是由IP使用的32位或128位无符号数字,构建UDP和TCP协议的低级协议。

  • 全球地址在互联网上是独一无二的

  • 唯一的标识 Internet 上的计算机

  • 本地回环地址(hostAddress):127.0.0.1

  • 主机名(hostName):localhost

IP地址:公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用),192.168. 开头的就是私有址址,范围即为192.168.0.0-192.168.255.255,专门为组织机构内 部使用

特点:不易记忆

端口号

端口号标识正在计算机上运行的进程(程序)

不同的进程有不同的端口号

被规定为一个 16 位的整数 0~6553

端口分类

公认端口:0-1023,被预先定义的服务通信占用(如:HTTP占用端口80, FTP占用端口21,Telnet占用端口23) 注册端口:1024-49151,分配给用户进程或应用程序。(如:Tomcat占用端 口8080,MySQL占用端口3306,Oracle占用端口1521等)。

动态/私有端口:49152-65535.

三. InetAddress类

Internet上的主机有两种方式表示地址:

域名(hostName):www.baidu.com

IP 地址(hostAddress):220.181.111.37

InetAddress类主要表示IP地址,两个子类:Inet4Address、Inet6Address。

InetAddress 类 对 象 含 有 一 个 Internet 主 机 地 址 的 域 名 和 I P 地 址 : www.baidu.com和 220.181.111.37

域名容易记忆,当在连接网络时输入一个主机的域名后,域名服务器(DNS)负责 将域名转化成IP地址,这样才能和主机建立连接。 -------域名解析

方法:

方法说明
String getHostAddress()返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)
String getHostName()返回该IP地址的主机名
static InetAddress getByName(String host)在给定主机名的情况下返回主机的 IP 地址
static InetAddress getLocalHost()返回本地主机名
try {
    //新建InetAddress对象
    InetAddress ia = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
    //返回IP地址的主机名
    System.out.println("百度主机名:"+ia.getHostName());
    //返回IP地址字符串
    System.out.println("百度IP地址:"+ia.getHostAddress());
} catch (UnknownHostException e) {
	e.printStackTrace();
}

运行结果:

在这里插入图片描述

try {
            //本地回环地址
            InetAddress ia1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //返回IP地址的主机名
            System.out.println(ia1.getHostName());
            //返回IP地址字符串
            System.out.println(ia1.getHostAddress());
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }

在这里插入图片描述

try {
            InetAddress ia1 = InetAddress.getLocalHost();
            //返回IP地址的主机名
            System.out.println("本地主机名: "+ia1.getHostName());
            //返回IP地址字符串
            System.out.println("本地IP地址: "+ia1.getHostAddress());
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }

在这里插入图片描述

四. 网络通信协议

五. Java网络编程

Java提供的网络类库,可以实现网络连接,联网的底层细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里,由 JVM 进行控制。并且 Java 实现了一个 跨平台的网络库,程序员面对的是一个统一的网络编程环境

网络编程的目的: 直接或间接地通过网络协议与其它计算机进行通讯

网络编程中有两个主要的问题:

  • 如何准确地定位网络上一台或多台主机
  • 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

六. Socket套接字

概述

利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用,以至于成为 事实上的标准。

  • 通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点

  • 网络通信其实就是Socket间的通信。

  • Socket允许程序把网络连接当成一个流,数据在两个Socket间通过IO传 输。

  • 一般主动发起通信的应用程序属客户端,等待通信请求的为服务端.

Java语言的基于套接字编程分为服务端编程和客户端编程,其通信模型 如图所示

在这里插入图片描述

客户端

客户端程序使用Socket类创建对象,创建的同时会自动向服务器方发起连接

Socket构造方法:

  • Socket(InetAddress address, int port) 根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象
  • Socket(String host,int port) 向服务器(域名为host,端口号为port)发起TCP连接,若成功,创建socket对象,否则抛出异常
Socket常用方法说明
InputStream getInputStream()返回此套接字的输入流
OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流
void close()关闭此套接字

客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤:

  1. 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。

  2. 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

  3. 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。

  4. 关闭 Socket:断开客户端到服务器的连接,释放线路

服务器端

服务器程序建立 ServerSocket 对象

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

所谓“接收”客户的套接字请求,就是accept()方法会返回一个 Socket 对象

ServerSocket的方法

构造方法:

ServerSocket(int port)

创建绑定到指定端口的服务器套接字

ServerSocket常用方法说明
Socket accept()监听套接字连接,成功返回套接字,否则阻塞直到连接成功
void close()关闭套接字

服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

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

现在分别建立客户端和服务器端程序

服务器端程序代码

package networkdemo.tcp;

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

public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建服务器端
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9966);
        System.out.println("服务器连接中");
        //检测是否有客户端连接,成功返回Socket对象
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("服务器连接成功!开始对话吧");

        //获取输出输出流
        InputStream in = socket.getInputStream();
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        //使用处理流(流中包含其他流)
        DataInputStream din = new DataInputStream(in);
        DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true){
             //发消息
            System.out.println("向客户端发消息");
            String str1 = scanner.next();
            dout.writeUTF(str1);

            //收消息
            String str2 = din.readUTF();
            System.out.println("新消息:"+str2);
        }
    }
}

客户端程序代码:

package networkdemo.tcp;

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

public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        /*创建客户段Socket,创建时三次握手,检测网络是否畅通,不畅通报错
        Exception in thread "main" java.net.ConnectException: Connection timed out: connect*/
        //2.创建客户端
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9966);
        System.out.println("客户端启动成功,等待对方发");

        InputStream in = socket.getInputStream();
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        //使用处理流(流中包含其他流)
        DataInputStream din = new DataInputStream(in);
        DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true){
            //收消息
            String str1 = din.readUTF();
            System.out.println("新消息:"+str1);

            //发消息
            System.out.println("向服务器发消息");
            String str2 = scanner.next();
            dout.writeUTF(str2);
        }
    }
}

运行时先运行服务器程序ServerDemo,

在这里插入图片描述

再运行ClientDemo

在这里插入图片描述

客户端连接成功后,返回Socket对象,继续执行后续代码

在这里插入图片描述

互向收发消息

服务器:

在这里插入图片描述

客户端:

在这里插入图片描述

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