Java网络编程的学习

网络基础知识的介绍

TCP/IP协议的介绍:

两台计算机间进行通讯需要以下三个条件:(IP地址,协议,端口号),TCP/IP协议是目前世界上应用最为广泛的协议,是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合,也成TCP/IP协议族,或TCP/IP协议栈,其中:TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议,IP:(Internet Protocol)互联网协议

TCP/IP五层模型的介绍:

应用层:HTTP、FTP、SMTP、Telnet等
传输层:TCP/IP
网络层:........
数据链路层:............
物理层:网线、双绞线、网卡等

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IP地址:为实现网络中不同计算机之间的通信,每台计算机都必须有一个唯一的标识—IP地址

来看看端口的介绍:

用于区分一台主机的多个不同应用程序,端口号范围为0-65535,其中0-1023位为系统保留,如:HTTP:80 FTP:21 Telnet:23,IP地址+端口号组成了所谓的Socket,Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点,是TCP和UDP的基础

Socket套接字的学习:

网络上具有唯一标识的IP地址和端口组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字,Socket原理机制:通信的两端都有Socket ,网络通信其实就是Socket间的通信,数据在两个Socket间通过IO传输

Java中的网络支持有哪些?

针对网络通信的不同层次,Java提供了不同的API,其提供的网络功能有四大类:

InetAddress:用于标识网络上的硬件资源,主要是IP地址
URL:统一资源定位符,通过URL可以直接读取或写入网络上的数据
Sockets:使用TCP协议实现的网络通信Socket相关的类
Datagram:使用UDP协议,将数据保存在用户数据报中,通过网络进行通信

InetAddress类的学习

InetAddress类用于标识网络上的硬件资源,标识互联网协议(IP)地址,该类没有构造方法

获取本机的InetAddress实例:
InetAddress address=InetAddress.getLocalHost();//获取本机的InetAddress实例
System.out.println("计算名:"+address.getHostName());
System.out.println("IP地址:"+address.getHostAddress());
byte[] bytes=address.getAddress();//获取字节数组形式的IP地址
System.out.println("字节数组形式的IP:"+Arrays.toString(bytes));
System.out.println(address);//直接输出InetAddress对象,会输出计算机名和IP地址

根据机器名或IP地址获取InetAddress实例(可以获取其他主机的信息):
//InetAddress address2=InetAddress.getByName("laurenyang");
InetAddress address2 = InetAddress.getByName("1.1.1.10");//根据IP地址获得实例
System.out.println("计算名:"+address2.getHostName());

URL类的介绍和学习

URL(Uniform Resource Locator)统一资源定位符,表示Internet上某一资源的地址,包含(协议名:资源名称),在java.net包中提供了URL类来表示URL

URL bd = new URL("http://www.baidu.com");//创建一个URL实例
URL url=new URL(bd,"/index.html?username=tom#test");//根据一个URL创建另外一个,?后面表示参数,#后面表示锚点
System.out.println("协议:"+url.getProtocol());
System.out.println("主机:"+url.getHost());
System.out.println("端口:"+url.getPort());//如果未指定端口号,则使用默认的端口号,此时getPort()方法返回值为-1
System.out.println("文件路径:"+url.getPath());
System.out.println("文件名:"+url.getFile());
System.out.println("相对路径:"+url.getRef());//输出test(即瞄点值)
System.out.println("查询字符串:"+url.getQuery());//输出username=tom

介绍一下使用URL读取网页内容:

通过URL对象的openStream()方法可以得到指定资源的输入流,通过流能够读取或访问网页上的资源

URL url=new URL("http://www.baidu.com");
InputStream is=url.openStream();//通过URL的openStream方法获取URL对象所表示的资源的字节输入流
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is,"utf-8");//将字节输入流转换为字符输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);//为字符输入流添加缓冲
String data = br.readLine();//读取数据
while(data!=null){//循环读取数据
System.out.println(data);//输出数据
data = br.readLine();
}

Socket编程(基于TCP)的学习

看看TCP编程的介绍:

TCP协议是面向连接的,可靠的,有序的,以字节流的方式发送数据,通过三次握手方式建立连接,形成传输数据的通道,在连接中进行大量数据的传输,效率会稍低,对于Java中基于TCP协议实现网络通信的类有:(客户端的Socket类,服务器端的ServerSocket类)



Socket通信的基本步骤如下:

1.创建ServerSocket和Socket
2.打开连接到Socket的输入/输出流
3.按照协议对Socket进行读/写操作
4.关闭输入输出流、关闭Socket

//对于服务器端:
1.创建ServerSocket对象，绑定监听端口
2.通过accept()方法监听客户端请求
3.连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息
4.通过输出流向客户端发送乡音信息,同时关闭相应的资源

//对于客户端:
1.创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号
2.连接建立以后,通过输出流向服务器发送请求信息,获取输入流来读取服务器的响应信息
3.关闭相应的资源

基于TCP协议的Socket通信,实现用户登陆,服务器端程序:
ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8888);//创建一个服务器端Socket,即ServerSocket,指定绑定的端口,并监听此端口
System.out.println("***服务器即将启动,等待客户端的连接***");
Socket socket=serverSocket.accept();//调用accept()方法开始监听,等待客户端的连接
InputStream is=socket.getInputStream();//获取输入流,并读取客户端信息
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);//为输入流添加缓冲
String info=null;
while((info=br.readLine())!=null){//循环读取客户端的信息
System.out.println("我是服务器,客户端说："+info);
}
socket.shutdownInput();//关闭输入流
socket.close();
........//关闭其他资源

基于TCP协议的Socket通信,实现用户登陆,客户端程序:
Socket socket=new Socket("localhost",8888);创建客户端Socket,指定服务器地址和端口
OutputStream os=socket.getOutputStream();获取输出流,向服务器端发送信息
PrintWriter pw=new PrintWriter(os);//将输出流包装为打印流
pw.write("用户名：alice;密码：789");
pw.flush();
socket.shutdownOutput();//关闭输出流
socket.close();
........//关闭其他资源

Socket编程(基于UDP)的学习

看看UDP编程的介绍:

UDP协议(用户数据报协议)是无连接的,不可靠的,无序的,速度快,进行数据传输时,首先将要传输的数据定义成数据报(Datagram),大小限制在64k,在数据报中指明数据索要达到的Socket(主机地址和端口号),然后再将数据报发送出去

Java中使用的这两个类进行操作:(

DatagramPacket

类:表示数据报包,

DatagramSocket

类:进行端到端通信的类)

//服务器端实现步骤:
1.创建DatagramSocket,指定端口号
2.创建DatagramPacket
3.接受客户端发送的数据信息
4.读取数据

//客户端实现步骤:
1.定义发送信息
2.创建DatagramPacket,包含将要发送的信息
3.创建DatagramSocket
4.发送数据

服务器端,实现基于UDP的用户登陆:
DatagramSocket socket=new DatagramSocket(8800);创建服务器端DatagramSocket,指定端口
byte[] data =new byte[1024];//创建字节数组,指定接收的数据包的大小
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data,data.length);
System.out.println("****服务器端已经启动，等待客户端发送数据");
socket.receive(packet);//此方法在接收到数据报之前会一直阻塞
String info=new String(data,0,packet.getLength());//读取数据
System.out.println("我是服务器，客户端说："+info);

客户端,实现基于UDP的用户登陆:
InetAddress address=InetAddress.getByName("localhost");//定义服务器的地址,端口,数据
int port=8800;
byte[] data="用户名：admin;密码：123".getBytes();
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data,data.length,address,port);//创建数据报,包含发送的数据信息
DatagramSocket socket=new DatagramSocket();//创建DatagramSocket对象
socket.send(packet);//向服务器端发送数据报

一些需要注意的问题的介绍:

1.多线程的优先级问题:根据实际的经验,适当的降低优先级.否侧可能会有程序运行效率低的情况
2.是否关闭输出流和输入流:对于同一个socket,如果关闭了输出流,则与该输出流关联的socket也会被关闭,所以一般不用关闭流,直接关闭socket即可
3.使用TCP通信传输对象,这就需要IO中序列化部分知识了
4.socket编程传递文件,这就需要IO流部分知识了