Java网络

网络编程一词指的是编写在多个设备（计算机）上执行的程序，其中的设备都是用网络相互连接的。

J2SE API的java.net包包含提供低级通信详细信息的类和接口的集合，使你可以编写专注于解决当前问题的程序。

java.net软件包提供对以下两种常见网络协议的支持：

• TCP：TCP代表传输控制协议，它允许两个应用程序之间进行可靠的通信，TCP通常在Internet协议(称为TCP / IP)上使用。

• UDP：UDP代表用户数据报协议，这是一种无连接协议，允许在应用程序之间传输数据包。

本章对以下两个主题有很好的理解：

• 套接字编程：这是网络中使用最广泛的概念，并且已经对其进行了非常详细的说明。

• URL处理：这将单独介绍。点击这里了解 URL处理 Java语言。

套接字编程

套接字提供了两台计算机之间使用TCP的通信机制。客户端程序在其通信的一端创建一个套接字，并试图将该套接字连接到服务器。

当连接建立后，服务器在其通信的一端创建一个套接字对象。客户端和服务器现在可以通过向套接字写入和读取来进行通信。

java.net.Socket类代表一个套接字，而java.net.ServerSocket类为服务器程序提供了一种机制，以监听客户并与之建立连接。

使用套接字在两台计算机之间建立TCP连接时，将发生以下步骤：

• 服务器实例化一个ServerSocket对象，表示要在指定端口号上进行通信；

• 服务器调用ServerSocket类的accept()方法，该方法一直等待，直到客户端在给定端口上连接到服务器；

• 服务器等待之后，客户端实例化一个Socket对象，指定服务器和要连接的端口号；

• Socket类的构造方法尝试将客户端连接到指定的服务器和端口号，如果建立了通信，则客户端现在具有一个能够与服务器通信的Socket对象；

• 在服务器端，accept()方法返回对服务器上与客户端套接字连接的新套接字的引用。

建立连接后，可以使用I / O流进行通信，每个套接字都有一个OutputStream和一个InputStream。

客户端的OutputStream连接到服务器的InputStream，并且客户端的InputStream连接到服务器的OutputStream。

TCP是一种双向通信协议，因此可以同时在两个流之间发送数据。以下是相关的类，提供了用于实现套接字的完整方法集。

ServerSocket类方法

java.net.ServerSocket服务器应用程序使用该类来获取一个端口号并监听客户端请求。

ServerSocket类具有四个构造方法：

如果ServerSocket构造方法没有引发异常，则意味着应用程序已成功绑定到指定的端口，并准备接受客户端请求。

以下是ServerSocket类的一些常用方法：

当ServerSocket调用accept()时，该方法直到客户端连接后才返回。客户端连接后，ServerSocket在未指定的端口上创建一个新的Socket，并返回对该新Socket的引用。现在，客户端和服务器之间存在TCP连接，并且可以开始通信。

Socket类方法

java.net.Socket类表示客户端和服务器都用于相互通信的套接字。客户端通过实例化来获得一个Socket对象，而服务器从accept()方法的返回值中获得一个Socket对象。

Socket类具有五个构造方法，客户端可使用这些构造方法来连接服务器：

当Socket构造方法返回时，它不会简单地实例化Socket对象，而是尝试连接到指定的服务器和端口。

此处列出了Socket类中感兴趣的一些方法。注意，客户端和服务器都有一个Socket对象，因此客户端和服务器都可以调用这些方法。

InetAddress类方法

此类表示Internet协议(IP)地址，以下是进行套接字编程时需要的以下有用方法：

套接字客户端示例

下面的GreetingClient是一个客户端程序，该程序通过使用套接字连接到服务器并发送问候语，然后等待响应。

//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("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();
        }
    }
}

套接字服务器示例

下面的GreetingServer程序是一个服务器应用程序的示例，该程序使用Socket类在命令行参数指定的端口号上侦听客户端：

//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("Waiting for client on port " +
                    serverSocket.getLocalPort() + "...");
                Socket server = serverSocket.accept();
            
                System.out.println("Just connected to " + server.getRemoteSocketAddress());
                DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
            
                System.out.println(in.readUTF());
                DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
                out.writeUTF("Thank you for connecting to " + 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.start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

编译客户端和服务器，然后启动服务器，如下所示：

$ java GreetingServer 6066
Waiting for client on port 6066...

检查客户端程序，如下所示：

$ 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!