Java 网络编程（十）

网络编程

网络编程入门

概述

• 在网络通信协议下，实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换

网络编程三要素

• IP 地址

  • 实现计算机的互相通信，必须为每台就是就是指定一个标识号，通过这个标识号来指定要接收数据的计算机和识别发送的计算机，而 IP 地址就是计算机的标识号，也就是设备的标识。

• 端口

  • 端口号可以唯一标识设备中的应用程序，也就是应用程序的标识。

• 协议

  • 在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一的规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。通常的协议有 UDP 协议和 TCP 协议。

IP 地址

• 特殊 IP 地址：
  • 127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用

InetAddress

• InetAddress：此类表示 Internet 协议（IP）地址

  方法名	说明
  static InetaddressgetByName(String host)	确定主机名称的 IP 地址。主机名称可以是机器名称，也可以是 IP 地址
  StringgetHostName()	获取 IP 地址的主机名
  StringgetHostAddress()	返回文本显示中的 IP 地址字符串

端口

• 端口：设备上应用程序的唯一标识
• 端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是 0~65535。其中，0~1023 之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用 1024 以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。

UDP 通信程序

UDP 通信原理

• UDP 协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个 Socket 对象，但是这两个 Socket 只是发送，接收数据的对象因此对于基于 UDP 协议的通信双方而言，没用所谓的客户端和服务器的概念。
• Java 提供了 DatagramSocket 类作为基于 UDP 协议的 Socket

UDP 发送数据

• 发送数据的步骤：

  1. 创建发送端的 Socket 对象（DatagramSocket）

     DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
     

  2. 创建数据，并把数据打包

     DatagramPacket dp = new DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port);
     

  3. 调用 DatagramSocket 对象的方法发送数据

     void send(DatagramPacket p)
     

  4. 调用 DatagramSocket 对象的方法关闭发送端

     void close()
     

UDP 接收数据

• 接收数据的步骤：

  1. 创建接收端的 Socket 对象（DatagramSocket）

     DatagramSocket dp = new DatagramSocket(int port);
     

  2. 创建一个数据包，用于接收数据

     DatagramPacket dp = new DatagramPacket(byte[] buf,int length);
     

  3. 调用 DatagramSocket 对象的方法接收数据

     void receive(DatagramPacket p)
     

  4. 调用 DatagramPacket 对象的方法解析数据包，并把数据在控制台显示

     byte[] getData()
     int getLength()
     

  5. 调用 DatagramSocket 对象的方法关闭接收端

     void close()
     

TCP 通信程序

TCP 通信原理

• TCP 通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个 Socket 对象，从而在通信的两端形成网络虚拟链路
• 一旦建立了虚拟的网络链路，两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信
• Java 对于基于 TCP 协议的网络提供了良好的封装，使用 Socket 对象来代表两端的通信端口，并通过 Socket 产生 IO 流来进行网络通信
• Java 为客户端提供了 Socket 类，为服务器端提供了 ServerSocket 类

TCP 发送数据

• 发送数据的步骤

  1. 创建客户端 Socket 对象（Socket）

     Socket socket = new Sokcet(String host,int port);
     

  2. 调用 Socket 对象的方法获取输出流，写数据

     OutputStream getOutputStream()
     

  3. 写完数据后，调用 Socket 对象的方法通知服务端已结束发送（关闭输出流）

     void shutdownOutput()
     

  4. 调用 Socket 对象的方法释放资源

     void close()
     

TCP 接收数据

• 接收数据的步骤

  1. 创建服务器端是 Socket 对象（ServerSocket）

     ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(int port);
     

  2. 调用 ServerSocket 对象的方法监听客户端连接，返回一个 Socket 对象

     Socket accept();
     

  3. 调用 Socket 对象的方法获取输入流，读数据

     InputStream getInputStream()
     

  4. 调用 ServerSocket 对象的方法释放资源

     void close()