网络编程

计算机网络就是通过硬件设施，传输媒介把分散在不同地区的计算机进行连接，形成了一个资源共享和数据传输的网络系统。两台终端通过网络进行连接时，需要遵守一定的规则，这个规则就是网络通信协议，网络通信协议有TCP/IP协议，IPX/SPX协议，NetBEUI协议等，我们常用的是TCP/IP协议，同时TCP/IP协议是分层的。

TCP/IP协议可以分为四层，分别是应用层，传输层，网络层，数据链路层/物理层。

比如终端A正在和终端B通过网络进行通信，整个数据的传输流程是终端A—应用层—传输层—网络层—数据链路层—网络层—传输层—应用层—终端B。

IP

互联网上的每台计算机都有一个唯一标识，网络中的请求可以根据这个标识找到具体的计算机。这个唯一标识就是IP地址（Internet Protocol），用户可以通过操作系统的设置来查看本机IP地址，windows下命令行：ipconfig，

mac下命令行：ifconfig。IP地址使用32位的二进制数据表示，我们查到的IP地址已经转为10进制。

IP地址 = 网络地址+主机地址

网络地址：用来识别主机所在的网络

主机地址：用来识别网络中的主机

IP地址分为5类，A类是政府机构使用，B类是大中型公司企业，C类是个人使用，D类用于组播，E类用于实验，各类的IP地址可容纳的地址数量不同。

A类 1.0.0.1 ~ 126.255.255.254

B类 128.0.0.1 ～ 191.255.255.254

C类 192.0.0.1 ~ 223.255.255.254

D类 224.0.0.1 ~ 239.255.255.254

E类 240.0.0.1 ~ 255.255.255.254

需要注意的是127.0.0.1用来测试，表示的是本机IP，同时localhost也表示本机。

IP地址分为IPv4和IPv6两种，其中IPv4是使用最广泛的版本。

Java中有专门的类来表示IP地址，这个类是java.net.InetAddress。

常用的方法

java

public static InetAddress getLocalHost()				
// 获取本机的InetAddress对象

public static InetAddress getByName(String host)		
// 通过主机名称获取对应IP的InetAddress对象


String getHostName()								
// 获取主机名称

public String getHostAddress()						
// 获取主机的IP地址

java

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//获取本机InetAddress(IP地址和计算机名称)
			InetAddress inetAddress = InetAddress.getLocalHost();
			System.out.println(inetAddress); // xxx.local/192.168.x.x
			//获取主机名
			System.out.println(inetAddress.getHostName()); // xxx.local
			//获取IP地址
			System.out.println(inetAddress.getHostAddress()); // 192.168.x.x
			//获取127.0.0.1的InetAddress
			InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
			System.out.println(inetAddress2);
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

端口

如果把IP地址比作一栋大厦的地址，那么端口（port）就是不同的房间的门牌号，IP地址需要和端口结合起来使用，IP地址负责找到终端，一台终端可以同时运行多个服务，通过端口来确定具体的服务。

URL

URL（Uniform Resource Locator）统一资源定位符，可以直接通过URL找到互联网中的资源，网页html，文字，图片，视频，音频。

URL类常用的方法：

java

public URL(String protocol,String host,int port,String file)		
// 根据协议，IP地址，端口号，资源路径及名称 来获取URL对象

public final InputStream openStream()						
// 获取输入流

java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		InputStream inputStream = null;
		Reader reader = null;
		BufferedReader bufferedReader = null;
		try {
			URL url = new URL("http","127.0.0.1",8080,"/libmanagesys/login.jsp");
			inputStream = url.openStream();
			reader = new InputStreamReader(inputStream);
			bufferedReader = new BufferedReader(reader);
			String str = null;
			while((str = bufferedReader.readLine())!=null) {
				System.out.println(str);
			}
		} catch (MalformedURLException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				bufferedReader.close();
				reader.close();
				inputStream.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

URLConnection

URLConnection是封装访问远程网络资源一般方法的类，通过它可以建立与远程服务器的连接，检查远程资源的一些属性。

java

public int getContentLength()				
// 获取内容的长度，int类型

public long getContentLengthLong()		
// 获取内容的长度，long类型

public String getContentType()				
// 获取内容的类型

java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

public class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			URL url = new URL("http","127.0.0.1",8080,"/libmanagesys/images/img.jpeg");
      // 获取URLConnection
			URLConnection urlConnection = url.openConnection();
			long length = urlConnection.getContentLengthLong();
			System.out.println("资源的长度："+length);
			String type = urlConnection.getContentType();
			System.out.println("资源的类型："+type);
		} catch (MalformedURLException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

URLDecoder和URLEncoder

在使用URL访问服务时，通常会看到地址后面会追加很多其他的附带信息，将name=张三&age=22作为参数传给Java后台服务，上图中可以看到英文和数字可以正常显示，但是中文会变成%数字字母组成的另外一种编码形式，服务器获取到该请求之后如果想拿到正确的中文信息，一定需要进行解码操作，Java中提供了java.net.URLDecoder类完成解码，将“%E5%BC%A0%E4%B8%89”转为“张三”，同时还提供了java.net.URLEncoder类，可以将汉字转换为HTTP请求的编码方式，即“张三”转为“%E5%BC%A0%E4%B8%89”。

java

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;

public class Test3 {
	public static void main(String[] args) {
		String str = "张三";
		try {
			String encode = URLEncoder.encode(str, "UTF-8");
			System.out.println("编码："+encode);
			String decode = URLDecoder.decode(encode, "UTF-8");
			System.out.println("解码："+decode);
		} catch (UnsupportedEncodingException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

TCP和UDP

TCP：可靠的连接，握手，就是看两台终端是否联通了，联通之后才能传输数据。 1.先建立连接，确定联通之后，再进行数据传输。 2.一方每传输一次数据，需要对方确认响应，再进行下一次数据传输，如果没有响应，就一直等待。

UDP：不可靠的连接，只管发送，不管对方是否能够接收到。

TCP虽然可靠，但是效率低，UDP虽然不可靠，但是效率高。

需要根据具体的业务场景来决定选择TCP还是UDP，金融系统一定是TCP，语音通话，视频通话都是UDP。

Socket

TCP：在Socket程序开发中，服务端使用ServerSocket等待客户端的请求，对于Java网络编程来说，每一个客户端都使用一个Socket对象来表示。

ServerSocket类常用的方法

java

public ServerSocket(int port)				
// 通过端口创建ServerSocket实例对象。

public InetAddress getInetAddress()		
// 获取服务端的IP地址。

public Socket accpet()					
	// 等待客户端请求，并返回Socket对象。

public void close()						
// 关闭ServerSocket对象。

public boolean isClosed() 				
// 判断ServerSocket是否关闭。

Socket类常用的方法

java

public Socket(String host,int port)			
// 根据服务器IP，端口创建要连接的Socket对象

public InputStream getInputStream()		
// 获取Socket的输入流。

public synchronized void close()			
// 关闭Socket。

public boolean isClosed()					
// 判断Sokcet是否关闭。

服务端

java

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {
	public static void main(String[] args) {
		ServerSocket serverSocket = null;
		Socket socket = null;
		InputStream inputStream = null;
		DataInputStream dataInputStream = null;
		OutputStream outputStream = null;
		DataOutputStream dataOutputStream = null;
		try {
			//建立ServerSocket监听，端口为8080
			serverSocket = new ServerSocket(8080);
			System.out.println("服务已启动，等待接收客户端请求...");
			socket = serverSocket.accept();
			//接收客户端请求
			inputStream = socket.getInputStream();
			dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
			String request = dataInputStream.readUTF();
			System.out.println("接收到了客户端请求："+request);
			//给客户端做出响应
			outputStream = socket.getOutputStream();
			dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);
			String response = "Hello World";
			dataOutputStream.writeUTF(response);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				dataOutputStream.close();
				outputStream.close();
				dataInputStream.close();
				inputStream.close();
				socket.close();
				serverSocket.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

客户端

java

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class TCPClient {
	public static void main(String[] args) {
		Socket socket = null;
		OutputStream outputStream = null;
		DataOutputStream dataOutputStream = null;
		InputStream inputStream = null;
		DataInputStream dataInputStream = null;
		try {
			//建立客户端Socket，连接端口为8080的本地服务
			socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
			//给服务器发消息
			String message = "服务器你好，我是客户端";
			System.out.println("客户端说："+message);
			outputStream = socket.getOutputStream();
			dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);
			dataOutputStream.writeUTF(message);
			//接收服务器的响应
			inputStream = socket.getInputStream();
			dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
			String response = dataInputStream.readUTF();
			System.out.println("我是客户端，服务器响应为："+response);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				dataInputStream.close();
				inputStream.close();
				dataOutputStream.close();
				outputStream.close();
				socket.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

Java中使用DatagramSocket类和DatagramPacket类完成UDP程序的开发。

java

// DatagramSocket的常用方法

public DatagramSocket(int port)						
// 根据端口创建DatagramSocket实例对象

public void send(DatagramPacket p)					
// 发送数据

public synchronized void recevie(DatagramPacket p)		
// 接收数据



// DatagramPacket的常用方法

public DatagramPacket(byte buf[],int length,InetAddress address,int port)		
// 根据发送的数据，数据长度，IP地址，端口号创建DatagramPacket对象

public synchronized byte[] getData()					
// 获取接收到的数据

public synchronized int getLength()						
// 获取数据的长度

public synchronized int getPort()						
// 获取发送数据的Socket端口

public synchronized SocketAddress getSokcetAddress()	
// 获取发送数据的Socket信息

java

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketAddress;
import java.net.SocketException;

public class Receive {
	public static void main(String[] args) {
		//接收数据包
		byte[] buff = new byte[1024];
		DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buff,buff.length);
		DatagramSocket datagramSocket = null;
		try {
			datagramSocket = new DatagramSocket(8080);
			datagramSocket.receive(datagramPacket);
			String mess = new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength());
			System.out.println("我是Receive，接收到了"+datagramPacket.getPort()+"传来的数据："+mess);
			
			//发送数据包
			String reply = "我已接收到了你的信息";
			SocketAddress socketAddress = datagramPacket.getSocketAddress();
			DatagramPacket datagramPacket2 = new DatagramPacket(reply.getBytes(), reply.getBytes().length, socketAddress);
			datagramSocket.send(datagramPacket2);
		} catch (SocketException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			datagramSocket.close();
		}
		
	}
}

java

package com.southwind.net;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

public class Send {
	public static void main(String[] args) {
		String mess = "我是一个请求";
		DatagramSocket datagramSocket = null;
		//数据打包
		try {
			InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("localhost");
			DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(mess.getBytes(), mess.getBytes().length, inetAddress, 8080);
			datagramSocket = new DatagramSocket(8181);
			datagramSocket.send(datagramPacket);
			
			//接收返回的数据
			byte[] buff = new byte[1024];
			DatagramPacket datagramPacket2 = new DatagramPacket(buff, buff.length);
			datagramSocket.receive(datagramPacket2);
			String reply = new String(datagramPacket2.getData(),0,datagramPacket2.getLength());
			System.out.println("我是Send，接收到了"+datagramPacket2.getPort()+"返回的数据："+reply);
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (SocketException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			datagramSocket.close();
		}
		
	}
}

多线程网络编程

java

package com.southwind.net.thread;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerThread {
	public static void main(String[] args) {
		ServerSocket serverSocket = null;
		try {
			serverSocket = new ServerSocket(8080);
			System.out.println("服务器已启动");
			while(true) {
				Socket socket = serverSocket.accept();
				new Thread(new ServerRunnable(socket)).start();
			}
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

class ServerRunnable implements Runnable{
	private Socket socket;
	public ServerRunnable(Socket socket) {
		this.socket = socket;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		InputStream inputStream = null;
		DataInputStream dataInputStream = null;
		try {
			inputStream = this.socket.getInputStream();
			dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
			String message = dataInputStream.readUTF();
			System.out.println(message);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				dataInputStream.close();
				inputStream.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
	}
	
}

java

package com.southwind.net.thread;

import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class ClientThread {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i = 0; i < 100; i++) {
			new Thread(new ClientRunnable(i)).start();
		}
	}
}

class ClientRunnable implements Runnable{
	private int num;
	public ClientRunnable(int num) {
		this.num = num;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		Socket socket = null;
		OutputStream outputStream = null;
		DataOutputStream dataOutputStream = null;
		try {
			socket = new Socket("localhost", 8080);
			String mess = "我是客户端"+this.num;
			outputStream = socket.getOutputStream();
			dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);
			dataOutputStream.writeUTF(mess);
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				dataOutputStream.close();
				outputStream.close();
				socket.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
	}
	
}

网络编程 ​

网络编程 ​

IP ​

常用的方法 ​

端口 ​

URL ​

URL类常用的方法： ​

URLConnection ​

URLDecoder和URLEncoder ​

TCP和UDP ​

Socket ​

ServerSocket类常用的方法 ​

Socket类常用的方法 ​

网络编程

网络编程

IP

常用的方法

端口

URL

URL类常用的方法：

URLConnection

URLDecoder和URLEncoder

TCP和UDP

Socket

ServerSocket类常用的方法

Socket类常用的方法