Java网络编程学习

     服务器是指提供信息的计算机或程序，客户机是指请求信息的计算机或程序，而网络用于连接服务器与客户机，实现两者相互通信。但有时在某个网络中很难将服务器与客户机区分开。我们通常所说的“局域网”（Local Area Network，LAN），就是一群通过一定形式连接起来的计算机。它可以由两台计算机组成，也可以由同一区域内的上千台计算机组成。由LAN延伸到更大的范围，这样的网络称为“广域网”（Wide Area Network，WAN）。我们熟悉的因特网（Internet），则是由无数的LAN和WAN组成。

     一般而言，一台计算机只有单一的连到网络的“物理连接”（Physical Connection），所有的数据都通过此连接对内、对外送达特定的计算机。这就是端口。网络程序设计中的端口（port）并非真实的物理存在，而是一个假想的连接装置。端口被规定为一个在0~65535之间的整数。HTTP服务一般使用80端口，FTP服务使用21端口。假如一台计算机提供了HTTP、FTP等多种服务，那么客户机通过不同的端口来确定连接到服务器的哪项服务上，如下图所示。

     网络程序中套接字（Socket）用于将应用程序与端口连接起来。套接字是一个假想的连接装置，就像插插头的设备“插座”，用于连接电器与电线，如下图所示。Java将套接字抽象化为类，程序设计者只需创建Socket类对象，即可使用套接字。

 

TCP程序设计：

步骤：

1、  服务器创建ServerSocket，调用accept()方法等待客户机请求。

2、  客户端创建Socket，请求服务器。

3、  服务器接收请求，accept()方法返回一个Socket，从而建立连接。

InetAddress类——IP相关

ServerSocket类——服务器套接字

主要功能是等待来自网络上的“请求”，它可通过指定的端口来等待连接的套接字。服务器套接字一次可以与一个套接字连接。如果多台客户机同时提出连接请求，服务器套接字会将请求连接的客户机存入列队中，然后从中取出一个套接字，与服务器新建的套接字连接起来。若请求连接数大于最大容纳数，则多出的连接请求被拒绝。队列的默认大小是50。

构造函数：

ServerSocket() throws IOException

ServerSocket(int port) throws IOException

ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException

ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException

java socket中有两个流,
一个是输入流getInputStream，用于读取socket发送过来的数据,就是接收消息用的。
另一个是输出流getOutputStream，用于向socket端发送数据,就是发送消息用的。

代码示例：

TCPServer.java

/*
 * TCPServer
 * @author ChenMing
 * @version 2016-7-10
 */
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            /*******************************监听并连接***********************************/
            ServerSocket serverSocket = null ; 
            try{
                serverSocket = new ServerSocket(4000) ; //创建一个端口监听
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            Socket socket = null ; 
            try{
                System.out.println("服务器开启！");
                socket = serverSocket.accept() ; //一直阻塞，直到接收到请求，返回一个Socket
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            
            /*******************************接收连接***********************************/
            //由socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader
            BufferedReader read = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())) ;
            try{
                while(true){
                    System.out.println("服务器收到:"+read.readLine());
                }
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            /*******************************关闭连接***********************************/
            try{
                if (read!=null)
                    read.close();
                if (socket!=null)
                    socket.close();
                if (serverSocket!=null)
                    serverSocket.close();
                System.out.println("服务器关闭！");
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

TCPClient.java

/*
 * TCPClient
 * @author ChenMing
 * @version 2016-7-10
 */
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
public class TCPClient {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try{
            /*******************************请求连接***********************************/
            //向本机的5000端口发出客户请求
            Socket socket = null ;
            socket = new Socket("127.0.0.1", 4000)  ;
            //由系统标准输入设备构造BufferReader对象
            System.out.println("客户端连接成功！");
            /*******************************传输数据***********************************/
            BufferedReader in = null ; 
            in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)) ; 
            //由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
            PrintWriter writer = null ; 
            writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream()) ; 
            try{
                while(true){
                    writer.println(in.readLine()); //将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
                    writer.flush(); //刷新输出流，使Server马上收到该字符串
                }
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            /*******************************关闭连接***********************************/
            try{
                if(in!=null)
                    in.close(); 
                if(writer!=null)
                    writer.close();
                if(socket!=null)
                    socket.close();  
                System.out.println("客户端连接断开！");
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

UDP程序设计：

基本模式如下：

1、将数据打包，发送目的地

2、接收别人发来的数据包，查看

发送数据包——

1、使用DatagramSocket()创建一个数据包套接字

2、使用DatagramPackage(byte[] buf,int offset,int length,InetAddtress address,int port)创建要发送的数据包

3、使用DatagramSocket类的send()方法发送数据包

接收数据包——

1、使用DatagramSocket(int port)创建一个数据包套接字

2、使用DatagramPackage(byte[] buf, int length)创建要发送的数据包

3、使用DatagramSocket类的receive()方法发送数据包

几个类——

java.net包的DatagramPacket类用来表示数据包。Datagram Packet类的构造函数有：

DatagramPacket(byte[] buf , int length)

DatagramPacket(byte[] buf , int length , InetAddress address , int port)

第一种构造函数创建DatagramPacket对象，指定了数据包的内存空间和大小。第二种构造函数不仅指定了数据包的内存空间和大小，而且指定了数据包的目标地址和端口。在发送数据时，必须指定接收方的Socket地址和端口号，因此使用第二种构造函数可创建发送数据的DatagramPacket对象。

java.net包中的DatagramSocket类用于表示发送和接收数据包的套接字。该类的构造函数有：

DatagramSocket()

DatagramSocket(int port )

DatagramSocket(int port , InetAddress addr)

第一种构造函数创建DatagramSocket对象，构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。使用第二种构造函数创建DatagramSocket对象，创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。第三种构造函数创建DatagramSocket对象，创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。第三种构造函数适用于有多块网卡和多个IP的情况。

代码示例：

UDPServer.java

/*
 * UDPServer
 * @author ChenMing
 * @version 2016-7-11
 */
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /**********************服务器接收客户端数据包************************/
        DatagramSocket server = null ; 
        server = new DatagramSocket(6000) ;
        byte[] recvBuf = new byte[100];
        DatagramPacket receive = new DatagramPacket(recvBuf , recvBuf.length); 
        server.receive(receive);
        //读包
        String recString = new String(receive.getData() , 0 , receive.getLength());
        System.out.println("从客户端收到："+recString);
        
        /**********************服务器向客户端发送数据包*************************/
        int port = receive.getPort();
        InetAddress addr = receive.getAddress();
        String sendStr = "服务器刚才收到你的数据了！";
        byte[] sendBuf;
        sendBuf = sendStr.getBytes() ; 
        //打包
        DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendBuf , sendBuf.length , addr , port );
        //发送
        server.send(sendPacket);
        if (server!=null)
            server.close();
    }
}

UDPClient.java

/*
 * UDPClient
 * @author ChenMing
 * @version 2016-7-11
 */
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /**********************客户端向服务器发送数据包*************************/
        DatagramSocket client = null ; 
        client = new DatagramSocket();
        String sendStr = "来自客户端的数据";
        byte[] sendBuf;
        sendBuf = sendStr.getBytes();
        InetAddress addr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 6000;
        DatagramPacket send = new DatagramPacket(sendBuf ,sendBuf.length , addr , port);
        client.send(send);
        /**********************客户端接收服务器数据包************************/
        byte[] recvBuf = new byte[100];
        DatagramPacket receive = new DatagramPacket(recvBuf , recvBuf.length);
        client.receive(receive);
        String recvStr = new String(receive.getData() , 0 ,receive.getLength());
        System.out.println("收到来自服务器的数据:" + recvStr);
        if(client!=null)
            client.close();
    }
}