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  • 【java教程】Java 网络编程

    栏目: java 发布于: 2014-11-25 11:56:06

    Java 网络编程

    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是传输控制协议的缩写,它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是用户数据报协议的缩写,一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。

    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??突Ф撕头衿飨衷诳梢酝ü許ocket对象的写入和读取来进行进行通信。

    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??突Ф说氖涑隽髁拥椒衿鞫说氖淙肓?,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sockets。


    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:

    序号 方法描述
    1 public ServerSocket(int port) throws IOException
    创建绑定到特定端口的服务器套接字。
    2 public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException
    利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。
    3 public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException
    使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。
    4 public ServerSocket() throws IOException
    创建非绑定服务器套接字。

    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:

    序号 方法描述
    1 public int getLocalPort()
      返回此套接字在其上侦听的端口。
    2 public Socket accept() throws IOException
    侦听并接受到此套接字的连接。
    3 public void setSoTimeout(int timeout)
     通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT,以毫秒为单位。
    4 public void bind(SocketAddress host, int backlog)
    将 ServerSocket 绑定到特定地址(IP 地址和端口号)。

    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??突Ф艘袢∫桓鯯ocket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.

    序号 方法描述
    1 public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException.
    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。
    2 public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException
    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。
    3 public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException.
    创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口。
    4 public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException.
    创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口。
    5 public Socket()
    通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字

    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。

    序号 方法描述
    1 public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException
    将此套接字连接到服务器,并指定一个超时值。
    2 public InetAddress getInetAddress()
     返回套接字连接的地址。
    3 public int getPort()
    返回此套接字连接到的远程端口。
    4 public int getLocalPort()
    返回此套接字绑定到的本地端口。
    5 public SocketAddress getRemoteSocketAddress()
    返回此套接字连接的端点的地址,如果未连接则返回 null。
    6 public InputStream getInputStream() throws IOException
    返回此套接字的输入流。
    7 public OutputStream getOutputStream() throws IOException
    返回此套接字的输出流。
    8 public void close() throws IOException
    关闭此套接字。

    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:

    序号 方法描述
    1 static InetAddress getByAddress(byte[] addr)
    在给定原始 IP 地址的情况下,返回 InetAddress 对象。
    2 static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr)
    根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress。
    3 static InetAddress getByName(String host)
    在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
    4 String getHostAddress() 
    返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
    5 String getHostName() 
     获取此 IP 地址的主机名。
    6 static InetAddress getLocalHost()
    返回本地主机。
    7 String toString()
    将此 IP 地址转换为 String。

    Socket 客户端实例

    如下的GreetingClient 是一个客户端程序,改程序通过socket连接到服务器并发送一个问候,然后等待一个响应。

    // 文件名 GreetingClient.java
    <pre>
    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("Connecting to " + serverName
                                 + " on port " + port);
             Socket client = new Socket(serverName, port);
             System.out.println("Just connected to "
                          + 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("Server says " + in.readUTF());
             client.close();
          }catch(IOException e)
          {
             e.printStackTrace();
          }
       }
    }
    

    Socket 服务器实例

    如下的GreetingServer 程序是一个服务器端应用程序,改程序使用Socket来监听一个指定的端口。

    $ java GreetingServer 6066
    Waiting for client on port 6066...
    
    像下面一样开启客户端:
    $ java GreetingClient localhost 6066
    Connecting to localhost on port 6066
    Just connected to localhost/127.0.0.1:6066
    Server says Thank you for connecting to /127.0.0.1:6066
    Goodbye!
    

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    本文标题:【java教程】Java 网络编程
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