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!

1 网络的相关概念

在这里插入图片描述

1.1 网络通信

(1)概念:两台设备之间通过网络实现数据传输
(2)网络通信:将数据通过网络从一台设备传输到另一台设备
(3)java.net 包下提供了一系列的类和接口,供程序员使用,完成网络通信
在这里插入图片描述

1.2 网络

(1)概念:两台或多台设备通过一定物理设备连接起来构成了网络
(2)根据网络的覆盖范围不同,对网络进行分类:

  • 局域网:覆盖范围最小,仅仅覆盖一个教室或一个机房
  • 城域网:覆盖范围较大,可以覆盖一个城市
  • 广域网:覆盖范围最大,可以覆盖全国,甚至全球,万维网是广域网的代表

1.3 ip 地址

(1)概念:用于唯一标识网络中的每台计算机/主机
(2)查看ip地址:ipconfig
(3)ip地址的表示形式:点分十进制 xx.xx.xx.xx
(4)每一个十进制数范围:0~255
(5)ip地址的组成 = 网络地址 + 主机地址,比如:192.168.16.69
(6)ipv6是互联网工程任务组设计的用于替代ipv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址
(7)由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限,严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.4 ipv4 地址分类

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
特殊的:
127.0.0.1 表示本机地址

1.5 域名

(1)www.baidu.com
(2)好处:为了方便记忆,解决记IP的困难
(3)概念:将IP地址映射成域名,这里怎么映射上,HTTP协议

端口号:
(1)概念:用于标识计算机上某个特定的网络程序
(2)表示形式:以整数形式,端口范围 0~65535【2个字节表示端口 0 ~ 2^16 - 1】
(3)0~1024已经被占用,比如 ssh 22,ftp 21,smtp 25 http 80
(4)常见的网络程序端口号:

  • tomcat:8080
  • mysql:3306
  • Oracle:1521
  • sqlserver:1433
    在这里插入图片描述

1.6 网络通信协议

在这里插入图片描述

协议(tcp/ip)
TCP/IP (Transmission Control Protocal/Internet Protocol) 的简写,中文译名为:传输控制协议/因特网互联协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,简单地说,就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。
在这里插入图片描述

1.7 网络通信协议

在这里插入图片描述

1.8 TCP 和 UDP

TCP协议:传输控制协议

  1. 使用TCP协议前,须先建立TCP连接,形成传输数据通道
  2. 传输前,采用“三次握手”方式,是可靠的
  3. TCP协议进行通信的两个应该进程:客户端、服务端
  4. 在连接中可进行大数据量的传输
  5. 传输完毕,需释放已建立的连接,效率低
    在这里插入图片描述

UDP协议:用户数据协议

  1. 将数据、源、目的封装成数据包,不需要建立连接
  2. 每个数据包的大小限制在64K内,不适合传输大量数据
  3. 因无需连接,故是不可靠的
  4. 发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的),速度块
  5. 举例:发短信
    在这里插入图片描述

2 InetAddress 类

2.1 相关方法

(1)获取本机InetAddress对象 getLocalHost
(2)根据InetAddress对象的主机名/域名获取IP地址对象 getByName
(3)获取InetAddress对象的主机名 getHostName
(4)获取InetAddress对象的地址 getHostAddress
在这里插入图片描述

2.2 应用案例

public class API_ {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {

        //1. 获取本机的InetAddress 对象
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost);//LAPTOP-3D7MI4QB/192.168.230.1

        //2. 根据指定主机名 获取 InetAddress对象
        InetAddress host1 = InetAddress.getByName("DESKTOP-S4MP84S");
        System.out.println("host1=" + host1);//LAPTOP-3D7MI4QB/192.168.230.1

        //3. 根据域名返回 InetAddress对象, 比如 www.baidu.com 对应
        InetAddress host2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println("host2=" + host2);//www.baidu.com / 110.242.68.4

        //4. 通过 InetAddress 对象,获取对应的地址
        String hostAddress = host2.getHostAddress();//IP 110.242.68.4
        System.out.println("host2 对应的ip = " + hostAddress);//110.242.68.4

        //5. 通过 InetAddress 对象,获取对应的主机名/或者的域名
        String hostName = host2.getHostName();
        System.out.println("host2对应的主机名/域名=" + hostName); // www.baidu.com

    }
}

3 Socket

3.1 基本介绍

(1)套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用,以至于成为事实上的标准
(2)通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点
(3)网络通信其实就是Socket间的通信
(4)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
(5)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
在这里插入图片描述

4 TCP 网络通信编程

4.1 基本介绍

(1)基于客户端——服务端的网络通信
(2)底层使用的是TCP/IP协议
(3)应用场景举例:客户端发送数据,服务端接受并显示控制台
(4)基于Socket的TCP编程
在这里插入图片描述

4.2 应用案例 1(使用字节流)

(1)编写一个服务端,和一个客户端
(2)服务端在 9999 端口监听
(3)客户端连接到服务器端,发送 “hello,server”,然后退出
(4)服务端接受到客户端发送的信息,输出,并退出

在这里插入图片描述

/**
 * 服务端
 */
public class SocketTCP01Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接
        //   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999
        //   细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
        //2. 当没有客户端连接9999端口时,程序会 阻塞, 等待连接
        //   如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());
        //
        //3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4. IO读取
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度,显示内容.
        }
        //5.关闭流和socket
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();//关闭

    }
}
/**
 * 客户端
 * 发送 "hello, server" 给服务端
 */
public class SocketTCP01Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 连接服务端 (ip , 端口)
        //解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功,返回Socket对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
        //2. 连接上后,生成Socket, 通过socket.getOutputStream()
        //   得到 和 socket对象关联的输出流对象
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //3. 通过输出流,写入数据到 数据通道
        outputStream.write("hello, server".getBytes());
        //4. 关闭流对象和socket, 必须关闭
        outputStream.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出.....");
    }
}

4.3 应用案例 2(使用字节流)

(1)编写一个服务端,和一个客户端
(2)服务端在 9999 端口监听
(3)客户端连接到服务器端,发送 “hello,server”,并接收服务端回发的 “hello,client”,然后再退出
(4)服务端接受到客户端发送的信息,输出,并发送 “hello,client” ,再退出
在这里插入图片描述

/**
 * 服务端
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP02Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接
        //   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999
        //   细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
        //2. 当没有客户端连接9999端口时,程序会 阻塞, 等待连接
        //   如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());
        //
        //3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4. IO读取
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度,显示内容.
        }
        //5. 获取socket相关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("hello, client".getBytes());
        //   设置结束标记
        socket.shutdownOutput();

        //6.关闭流和socket
        outputStream.close();
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();//关闭

    }
}
/**
 * 客户端
 * 发送 "hello, server" 给服务端
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP02Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 连接服务端 (ip , 端口)
        //解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功,返回Socket对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
        //2. 连接上后,生成Socket, 通过socket.getOutputStream()
        //   得到 和 socket对象关联的输出流对象
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //3. 通过输出流,写入数据到 数据通道
        outputStream.write("hello, server".getBytes());
        //   设置结束标记
        socket.shutdownOutput();

        //4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字节),并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
        }

        //5. 关闭流对象和socket, 必须关闭
        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出.....");
    }
}

4.4 应用案例 3(使用字符流)

(1)编写一个服务端,和一个客户端
(2)服务端在 9999 端口监听
(3)客户端连接到服务器端,发送 “hello,server”,并接收服务端回发的 “hello,client”,然后再退出
(4)服务端接受到客户端发送的信息,输出,并发送 “hello,client” ,再退出
在这里插入图片描述

/**
 * 服务端, 使用字符流方式读写
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP03Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接
        //   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999
        //   细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
        //2. 当没有客户端连接9999端口时,程序会 阻塞, 等待连接
        //   如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());
        //
        //3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4. IO读取, 使用字符流, 使用 InputStreamReader 将 inputStream 转成字符流
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(s);//输出

        //5. 获取socket相关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
       //    使用字符输出流的方式回复信息
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write("hello client 字符流");
        bufferedWriter.newLine();// 插入一个换行符,表示回复内容的结束
        bufferedWriter.flush();//注意需要手动的flush


        //6.关闭流和socket
        bufferedWriter.close();
        bufferedReader.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();//关闭

    }
}
/**
 * 客户端,发送 "hello, server" 给服务端, 使用字符流
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP03Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 连接服务端 (ip , 端口)
        //解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功,返回Socket对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
        //2. 连接上后,生成Socket, 通过socket.getOutputStream()
        //   得到 和 socket对象关联的输出流对象
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //3. 通过输出流,写入数据到 数据通道, 使用字符流
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write("hello, server 字符流");
        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符,表示写入的内容结束, 注意,要求对方使用readLine()!!!!
        bufferedWriter.flush();// 如果使用的字符流,需要手动刷新,否则数据不会写入数据通道


        //4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字符),并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(s);

        //5. 关闭流对象和socket, 必须关闭
        bufferedReader.close();//关闭外层流
        bufferedWriter.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出.....");
    }
}

4.5 应用案例 4

(1)编写一个服务端,和一个客户端
(2)服务器端在 8888端口监听
(3)客户端连接到服务端,发送一张图片 E:\a.png
(4)服务器端接受到客户端发送的图片,保存到 src下,发送“收到图片”,再退出
(5)客户端接受到服务端发送的“收到图片”,再退出
(6)该程序要求使用 StreamUtils.java,我们直接使用
在这里插入图片描述

/**
 * @Author: 谢家升
 * @Date: 2021/12/30-12-30-11:02
 * @Version: 1.0
 * 文件上传的服务端
 */
public class TCPFileUploadServer {
    //这是一个main方法,是程序的入口:
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //1.监听8888端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("服务端在8888端口监听,正在等待连接...");
        //2.等待连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.获取客户端发来的数据
        //  通过Socket得到输入流
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //将文件转为字节数组
        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(inputStream);
        //将得到 bytes 数组,写入到指定的路径,就得到一个文件了
        String destFilePath = "src\\net\\upload\\a.jpg";
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(destFilePath);
        fileOutputStream.write(bytes);
        //4.向客户端回复:"文件已收到"
        //  通过socket 获取到输出流(字符)
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write("文件已收到~~~");
        bufferedWriter.flush();//把内容刷新到数据通道
        bufferedWriter.newLine();//设置写入结束标记

        System.out.println("服务端完工~");


        //5.关闭流
        fileOutputStream.close();
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();

    }
}
/**
 * @Author: 谢家升
 * @Date: 2021/12/30-12-30-11:03
 * @Version: 1.0
 * 文件上传的客户端
 */
public class TCPFileUploadClient {
    //这是一个main方法,是程序的入口:
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //1.客户端连接服务端 8888,得到Socket对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
        //2.//创建读取磁盘文件的输入流
        String filePath = "e:\\a.jpg";
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));
        //bytes 就是filePath对应的字节数组
        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
        //3.通过socket获取到输出流, 将bytes数据发送给服务端
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(outputStream);
        bos.write(bytes);//将文件对应的字节数组的内容,写入到数据通道
        socket.shutdownOutput();//设置写入数据的结束标记
        bis.close();

        //=====接收从服务端回复的消息=====

        //4.接受服务端回复的消息
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //使用StreamUtils 的方法,直接将 inputStream 读取到的内容 转成字符串
        String s = StreamUtils.streamToString(inputStream);
        System.out.println(s);

        System.out.println("客户端完活退出...");

        //5.关闭流,释放资源
        bos.close();
        socket.close();

    }
}
/**
 * 此类用于演示关于流的读写方法
 *
 */
public class StreamUtils {
	/**
	 * 功能:将输入流转换成byte[], 即可以把文件的内容读入到byte[]
	 * @param is
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception{
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//创建输出流对象
		byte[] b = new byte[1024];//字节数组
		int len;
		while((len=is.read(b))!=-1){//循环读取
			bos.write(b, 0, len);//把读取到的数据,写入bos	
		}
		byte[] array = bos.toByteArray();//然后将bos 转成字节数组
		bos.close();
		return array;
	}
	/**
	 * 功能:将InputStream转换成String
	 * @param is
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	
	public static String streamToString(InputStream is) throws Exception{
		BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
		StringBuilder builder= new StringBuilder();
		String line;
		while((line=reader.readLine())!=null){
			builder.append(line+"\r\n");
		}
		return builder.toString();
		
	}

}

4.6 netstat 指令

(1)netstat -an 可以查看当前主机网络情况,包括端口监听情况和网络连接情况
(2)netstat -an | more 可以分页显示
(3)netstat -anb 可以查看具体是哪个程序在监听/连接【需要以管理员身份运行】
(4)要求在dos控制台下执行 win + r
说明:
(1)Linstening 表示某个端口在监听
(2)如果有一个外部程序(客户端)连接到该端口,就显示一条连接信息
(3)可以输入 ctrl + c 退出指令
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.7 TCP 网络通讯不为人知的秘密

在这里插入图片描述
(1)当客户端连接到服务器后,实际上客户端也是通过一个端口和服务端进行通讯的,这个端口是 TCP/IP 来分配的,是不确定的,随机的
(2)示意图
(3)程序验证 + netstat
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5 UDP 网络通信编程[了解]

5.1 基本介绍

(1)类 DatagramSocket 和 DatagramSocket【数据包/数据报】实现了基于 UDP 协议网络程序
(2)UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接受,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
(3)DatagramPack 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
(4)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受方的连接
在这里插入图片描述

5.2 基本流程

(1)核心的两个类/对象
DatagramSocket 与 DatagramPacket
(2)建立发送端,接受端(没有服务端和客户端概念)
(3)发送数据前,建立数据包/报 DatagramPacket
(4)调用 DatagramSocket 的发送、接受方法
(5)关闭DatagramSocket
在这里插入图片描述

5.3 应用案例

(1)编写一个接收端A,和一个发送端B
(2)接收端A在9999端口等待接受数据(receive)
(3)发送端B向接收端A发送数据 “hello,明天吃火锅~”
(4)接收端A接收到发送端B发送的数据,回复"好的,明天见",再退出
(5)发送端接受回复的数据,再退出

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

/**
 * UDP接收端
 */
public class UDPReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1. 创建一个 DatagramSocket 对象,准备在9999接收数据
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);
        //2. 构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
        //   在前面讲解UDP 协议时说过一个数据包最大 64k
        byte[] buf = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //3. 调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
        //   填充到 packet对象
        //提示: 当有数据包发送到 本机的9999端口时,就会接收到数据
        //   如果没有数据包发送到 本机的9999端口, 就会阻塞等待.
        System.out.println("接收端A 等待接收数据..");
        socket.receive(packet);

        //4. 可以把packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        byte[] data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);


        //===回复信息给B端
        //将需要发送的数据,封装到 DatagramPacket对象
        data = "好的, 明天见".getBytes();
        //说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        packet =
                new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 9998);

        socket.send(packet);//发送

        //5. 关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("A端退出...");

    }
}
/**
 * 发送端B ====> 也可以接收数据
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class UDPSenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建 DatagramSocket 对象,准备在9998端口 接收数据
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9998);

        //2. 将需要发送的数据,封装到 DatagramPacket对象
        byte[] data = "hello 明天吃火锅~".getBytes(); //

        //说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        DatagramPacket packet =
                new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 9999);

        socket.send(packet);

        //3.=== 接收从A端回复的信息
        //(1)   构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
        //   在前面讲解UDP 协议时说过一个数据包最大 64k
        byte[] buf = new byte[1024];
        packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //(2)    调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
        //   填充到 packet对象
        //提示: 当有数据包发送到 本机的9998端口时,就会接收到数据
        //   如果没有数据包发送到 本机的9998端口, 就会阻塞等待.
        socket.receive(packet);

        //(3)  可以把packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);

        //关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("B端退出");
    }
}

6 本章作业

6.1 编程题 (TCP)

(1)使用字符流的方式,编写一个客户端程序和服务端程序
(2)客户端发送 “name”,服务端接收后,返回"我是 nova",nova 是你自己的名字
(3)客户端发送"hobby",服务端接受到后,返回"编写Java程序"
(4)不是这两个问题,回复"你说啥勒"
问题:目前,我们只能问一次,就推退出了,怎么可以问多次? —> while —> 聊天

/**
 * 服务端, 使用字符流方式读写
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework01Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接
        //   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999
        //   细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
        //2. 当没有客户端连接9999端口时,程序会 阻塞, 等待连接
        //   如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        //
        //3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4. IO读取, 使用字符流, 使用 InputStreamReader 将 inputStream 转成字符流
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        String answer = "";
        if ("name".equals(s)) {
            answer = "我是韩顺平";
        } else if("hobby".equals(s)) {
            answer = "编写java程序";
        } else {
            answer = "你说的啥子";
        }


        //5. 获取socket相关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //    使用字符输出流的方式回复信息
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write(answer);
        bufferedWriter.newLine();// 插入一个换行符,表示回复内容的结束
        bufferedWriter.flush();//注意需要手动的flush


        //6.关闭流和socket
        bufferedWriter.close();
        bufferedReader.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();//关闭

    }
}
/**
 * 客户端
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework01Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 连接服务端 (ip , 端口)
        //解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功,返回Socket对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);

        //2. 连接上后,生成Socket, 通过socket.getOutputStream()
        //   得到 和 socket对象关联的输出流对象
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //3. 通过输出流,写入数据到 数据通道, 使用字符流
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));

        //从键盘读取用户的问题
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你的问题");
        String question = scanner.next();

        bufferedWriter.write(question);
        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符,表示写入的内容结束, 注意,要求对方使用readLine()!!!!
        bufferedWriter.flush();// 如果使用的字符流,需要手动刷新,否则数据不会写入数据通道


        //4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字符),并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(s);

        //5. 关闭流对象和socket, 必须关闭
        bufferedReader.close();//关闭外层流
        bufferedWriter.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出.....");
    }
}

6.2 编程题 (UDP)

(1)编写一个接收端A,和一个发送端B,使用UDP协议完成
(2)接受端在 8888 端口等待接受数据(receive)
(3)发送端向接收端 发送 数据 “四大名著是哪些”
(4)接受端接受到 发送端发送的问题后,返回"四大名著是《西游记》、《水浒传》、《三国演义》、《红楼梦》",否则返回 what ?
(5)接收端和发送端程序退出

/**
 * UDP接收端
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework02ReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1. 创建一个 DatagramSocket 对象,准备在8888接收数据
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        //2. 构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
        //   在前面讲解UDP 协议时说过一个数据包最大 64k
        byte[] buf = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //3. 调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
        //   填充到 packet对象
        System.out.println("接收端 等待接收问题 ");
        socket.receive(packet);

        //4. 可以把packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        byte[] data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        //判断接收到的信息是什么
        String answer = "";
        if("四大名著是哪些".equals(s)) {
            answer = "四大名著 <<红楼梦>> <<三国演示>> <<西游记>> <<水浒传>>";
        } else {
            answer = "what?";
        }


        //===回复信息给B端
        //将需要发送的数据,封装到 DatagramPacket对象
        data = answer.getBytes();
        //说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        packet =
                new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 9998);

        socket.send(packet);//发送

        //5. 关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("A端退出...");

    }
}
/**
 * 发送端B ====> 也可以接收数据
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework02SenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建 DatagramSocket 对象,准备在9998端口 接收数据
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9998);

        //2. 将需要发送的数据,封装到 DatagramPacket对象
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你的问题: ");
        String question = scanner.next();
        byte[] data = question.getBytes(); //

        //说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        DatagramPacket packet =
                new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 8888);

        socket.send(packet);

        //3.=== 接收从A端回复的信息
        //(1)   构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
        //   在前面讲解UDP 协议时说过一个数据包最大 64k
        byte[] buf = new byte[1024];
        packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //(2)    调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
        //   填充到 packet对象
        //老师提示: 当有数据包发送到 本机的9998端口时,就会接收到数据
        //   如果没有数据包发送到 本机的9998端口, 就会阻塞等待.
        socket.receive(packet);

        //(3)  可以把packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);

        //关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("B端退出");
    }
}

6.3 编程题

(1)编写客户端程序和服务端程序
(2)客户端可以输入一个 音乐 文件名,比如 高山流水,服务端收到音乐名后,可以给客户端返回这个音乐文件,如果服务器没有这个文件,返回一个默认音乐即可。
(3)客户端收到文件后,保存到本地 e:\
(4)该程序可以使用 StreamUtils.java
在这里插入图片描述

/**
 * 先写文件下载的服务端
 */
public class Homework03Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //1 监听 9999端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //2.等待客户端连接
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待下载文件");
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.读取 客户端发送要下载的文件名
        //  这里使用了while读取文件名,时考虑将来客户端发送的数据较大的情况
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        String downLoadFileName = "";
        while ((len = inputStream.read(b)) != -1) {
            downLoadFileName += new String(b, 0 , len);
        }
        System.out.println("客户端希望下载文件名=" + downLoadFileName);

        //在服务器上有两个文件, 无名.mp3 高山流水.mp3
        //如果客户下载的是 高山流水 我们就返回该文件,否则一律返回 无名.mp3

        String resFileName = "";
        if("高山流水".equals(downLoadFileName)) {
            resFileName = "src\\高山流水.mp3";
        } else {
            resFileName = "src\\无名.mp3";
        }

        //4. 创建一个输入流,读取文件
        BufferedInputStream bis =
                new BufferedInputStream(new FileInputStream(resFileName));

        //5. 使用工具类StreamUtils ,读取文件到一个字节数组

        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
        //6. 得到Socket关联的输出流
        BufferedOutputStream bos =
                new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
        //7. 写入到数据通道,返回给客户端
        bos.write(bytes);
        socket.shutdownOutput();//很关键.

        //8 关闭相关的资源
        bis.close();
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
        System.out.println("服务端退出...");

    }
}
/**
 * 文件下载的客户端
 */
public class Homework03Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {


        //1. 接收用户输入,指定下载文件名
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入下载文件名");
        String downloadFileName = scanner.next();

        //2. 客户端连接服务端,准备发送
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        //3. 获取和Socket关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write(downloadFileName.getBytes());
        //设置写入结束的标志
        socket.shutdownOutput();

        //4. 读取服务端返回的文件(字节数据)
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
        //5. 得到一个输出流,准备将 bytes 写入到磁盘文件
        //比如你下载的是 高山流水 => 下载的就是 高山流水.mp3
        //    你下载的是 123 => 下载的就是 无名.mp3  文件名 123.mp3
        String filePath = "e:\\" + downloadFileName + ".mp3";
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
        bos.write(bytes);

        //6. 关闭相关的资源
        bos.close();
        bis.close();
        outputStream.close();
        socket.close();

        System.out.println("客户端下载完毕,正确退出..");


    }
}
/**
 * 此类用于演示关于流的读写方法
 *
 */
public class StreamUtils {
	/**
	 * 功能:将输入流转换成byte[]
	 * @param is
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception{
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//创建输出流对象
		byte[] b = new byte[1024];
		int len;
		while((len=is.read(b))!=-1){
			bos.write(b, 0, len);	
		}
		byte[] array = bos.toByteArray();
		bos.close();
		return array;
	}
	/**
	 * 功能:将InputStream转换成String
	 * @param is
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	
	public static String streamToString(InputStream is) throws Exception{
		BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
		StringBuilder builder= new StringBuilder();
		String line;
		while((line=reader.readLine())!=null){
			builder.append(line+"\r\n");
		}
		return builder.toString();
		
	}

}

这篇关于Java 网络编程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!