1. 网络编程概述

Java是Internet上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序

Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里，由JVM进行控制

并且Java实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境

网络编程的目的在于：直接或间接地通过网络协议与其它计算机实现数据交换，进行通讯

网络编程中的两个主要问题：

如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用
找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

2. 网络通信要素

2.1 通信要素概述

网络通信中的两个要素：

IP和端口号：解决确认主机和定位主机上的特定应用问题
网络通信协议：解决可靠高效数据传输问题

2.2 通信要素1：IP和端口号

IP地址

每个主机都有自己的IP地址和域名，两个都可以确定一个主机，只是表现方式不同
本机的IP地址可以用\”127.0.0.1\”表示
Java中用InetAddress类表示IP类，其构造器被私有化，只能用静态方法实例化：getByName()、getLocalHost()
有两个常用方法：getHostName()、getHostAddress()

//导入的包有：import java.net.InetAddress;import java.net.UnknownHostException;public class InteAdressTest {public static void main(String[] args) {try {//实例化可以填入IP地址InetAddress inet1 = InetAddress.getByName(\"192.168.10.14\");System.out.println(inet1);//实例化可以填入域名InetAddress inet2 = InetAddress.getByName(\"www.atguigu.com\");System.out.println(inet2);//实例化可以填入本机地址InetAddress inet3 = InetAddress.getByName(\"127.0.0.1\");System.out.println(inet3);//获取本地IPInetAddress inet4 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(inet4);//getHostName():获取域名System.out.println(inet2.getHostName());//getHostAddress():获取IP地址System.out.println(inet2.getHostAddress());} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();}}}

端口号

端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）
不同的进程有不同的端口号
被规定为一个16位的整数0~65535
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket

2.3 通信要素2：网络协议

计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。

其中传输层中有两个非常重要的协议：

传输控制协议TCP：
- 传输前，采用\”三次握手\”方式，点对点通信，是可靠的
- TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
- 传输完毕，需释放已建立的连接，采用\”四次挥手\”，开销大
用户数据包协议UDP：
- 每个数据报的大小限制在64K内
- 发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的
- 发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快

3. TCP网络编程

3.1 TCP举例1

实现：客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台

//导入的包有：import org.junit.Test;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.InetAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class TCPTest1 {//客户端@Testpublic void client(){Socket socket = null;OutputStream os = null;try {//1.创建Socket对象，指明服务器端的IP和端口号InetAddress inet = InetAddress.getByName(\"127.0.0.1\");socket = new Socket(inet,8899);//2.获取一个输出流，用于输出数据os = socket.getOutputStream();//3.写出数据操作os.write(\"你好，我是客户端\".getBytes());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.资源的关闭if(os != null){try {os.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(socket != null){try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}//服务器端@Testpublic void server() {ServerSocket ss = null;Socket socket = null;InputStream is = null;ByteArrayOutputStream baos = null;try {//1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号ss = new ServerSocket(8899);//2.调用accept()表示接收来自客户端的socketsocket = ss.accept();//3.获取数据流is = socket.getInputStream();//4.读取输入流中的数据//使用ByteArrayOutputStream不会导致乱码baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer = new byte[5];int len;while((len = is.read(buffer)) != -1){baos.write(buffer,0,len);}System.out.println(baos.toString());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(baos != null){//5.关闭资源try {baos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(is != null){try {is.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(socket != null){try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(ss != null){try {ss.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}

3.2 TCP举例2

实现：客户端发送文件给服务端，服务端将文件显示在保存在本地

//导入的包有：import org.junit.Test;import java.io.*;import java.net.InetAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class TCPTest2 {//服务端@Testpublic void client(){Socket socket = null;OutputStream os = null;FileInputStream fis = null;try {//1.创建套接字，指明IP和端口socket = new Socket(InetAddress.getByName(\"127.0.0.1\"),9090);//2.创建输出流os = socket.getOutputStream();//3.创建输入流读取数据fis = new FileInputStream(new File(\"001.png\"));//4.读写操作byte[] buffer = new byte[1024];int len;while((len = fis.read(buffer)) != -1){os.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fis != null){//5.关闭资源try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(os != null){try {os.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(socket != null){try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}//客户端@Testpublic void server(){ServerSocket ss = null;Socket socket = null;InputStream is = null;FileOutputStream fos = null;try {//1.创建服务端套接口，指明端口号ss = new ServerSocket(9090);//2.获取客户端Socketsocket = ss.accept();//3.获取客户端输入流is = socket.getInputStream();//4.保存资源到本地fos = new FileOutputStream(new File(\"002.png\"));//5.读写过程byte[] buffer = new byte[1024];int len;while((len = is.read(buffer)) != -1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fos != null){//6.关闭资源try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(is != null){try {is.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(socket != null){try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(ss != null){try {ss.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}

3.3 TCP举例3

实现：从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端，并关闭相应的连接

//导入的包有：import org.junit.Test;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;public class TCPTest3 {//服务端@Testpublic void client(){//在举例2的基础上添加操作，在第4步读写操作后插入第5步//5.接收来自于服务器端的数据，并显示到控制台上//关闭数据的输出socket.shutdownOutput();InputStream is = socket.getInputStream();ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer = new byte[20];int len1;while((len1 = is.read(buffer)) != -1){baos.write(buffer,0,len1);}System.out.println(baos.toString());}//客户端@Testpublic void server(){//在举例2的基础上添加操作，在第5步读写操作后插入第6步//6.服务端给予客户端反馈OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write(\"你好，我已收到信息\".getBytes());}}

4. UDP网络编程

实现：发送端发送一段文字给接收端

//导入的包有：import org.junit.Test;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.net.SocketException;public class UDPTest {//发送端@Testpublic void sender() throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket();String str = \"我是发送端\";byte[] data = str.getBytes();InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);socket.send(packet);socket.close();}//接收端@Testpublic void receiver() throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);byte[] buffer = new byte[100];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);socket.receive(packet);System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));socket.close();}}

5. URL编程

URL：统一资源定位符，它表示Internet上某一资源的地址。

通过 URL 我们可以访问 Internet 上的各种网络资源，比如最常见的 www站点。浏览器通过解析给定的URL可以在网络上查找相应的文件或其他资源。

URL的基本结构由5部分组成： <传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>#片段名?参数列表

//导入的包有：import java.net.MalformedURLException;import java.net.URL;public class URLTest {public static void main(String[] args) {try {URL url = new URL(\"http://Localhost:8e8e/exampLles/beauty.jpg?username=Tom\");//        public String getProtocol( ) 获取该URL的协议名System.out.println(url.getProtocol());//        public String getHost( ) 获取该URL的主机名System.out.println(url.getHost());//        public String getPort( ) 获取该URL的端口号System.out.println(url.getPort());//        public String getPath( ) 获取该URL的文件路径System.out.println(url.getPath());//        public String getFile( ) 获取该URL的文件名System.out.println(url.getFile());//        public String getQuery( ) 获取该URL的查询名System.out.println(url.getQuery());} catch (MalformedURLException e) {e.printStackTrace();}}}

Java：网络编程