JavaSocket通信[亲测有效]

Java (90) 2023-06-06 21:12

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说JavaSocket通信[亲测有效],希望能够帮助你!!!。

子曰:“温故而知新,可以为师矣。”

网络基础知识

两台计算机通过网络进行通信的必备条件:

1、两台计算机要有唯一的标识—IP地址
2、协议
3、相应的端口号。不同的应用程序间的通信,我们需要使用端口号来区分。


TCP/IP 是目前世界上应用最为广泛的协议,是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合,也称:TCP/IP协议族或TCP/IP协议栈。

TCP:Transmission Control Protocal 传输控制协议

IP:Internet Protocal 互联网协议


TCP/IP的5层模型

1、物理层: 网线等
2、数据链路层:TCP/IP软件的最底层,负责接收IP数据包并通过网络发送或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。
3、网络层: 是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,IP协议就是一个网络层协议。
4、传输层: 这一层主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有 TCP和UDP
5、应用层: TCP/IP协议族在这一层有很多的协议来支持不同的应用,常见的有:访问万维网(www.)用到的http协议、ftp文件传输协议、smtp简单邮件发送协议、dns域名解析协议、telnet远程登录协议等


端口

1、用来区分不同的应用程序
2、端口号范围为0~65535,其中0~1023为系统保留(如http、ftp等)
3、IP地址和端口号组成了所谓的Socket,Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点,是TCP和UDP的基础
4、需记住的端口号:http:80; ftp:21; telnet:23;


JAVA中的网络支持

针对网络通信的不同层次,Java提供的网络功能有4大类

1、InetAddress:用于标识网络上的硬件资源
2、URL:统一资源定位符,通过url可以之间读取或写入网络上的数据
3、Sockets:使用TCP协议实现网络通信的Socket相关类
4、Datagram:使用UDP协议,将数据保存在数据报中,通过网络进行通信

Socket通信模型
JavaSocket通信[亲测有效]_https://bianchenghao6.com/blog_Java_第1张

InetAddress类

InetAddress类用于标识网络上的硬件资源,即互联网协议(IP)地址
使用方法:

InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
address.getHostAddress(); //ip地址
address.getHostName(); //计算机名

URL

URL(Unoform Resource Locator)统一资源定位符,标识Internet上某一资源的地址
URL由两部分组成:协议名称和资源名称,中间用冒号隔开。

在java.net包中,提供了URL类来表示URL

try{
    //创建一个URL实例
    URL baidu = new URL("http://www.baidu.com");
    //?后面表示参数,#后面表示锚点
    URL url = new URL(baidu, "/index.html?username=tom#test");
    System.out.println("协议:"+url.getProtocol()); //http
    System.out.println("主机:"+url.getHost()); //www.baidu.com
    System.out.println("端口:"+url.getProt()); //如果未指定端口号,则使用默认的端口号,此时getProt()方法返回值为-1
    System.out.println("文件路径:"+url.getPath());//index.html
    System.out.println("文件名:"+url.getFile());//index.html?username=tom
    System.out.println("相对路径:"+url.getRef());//test
    System.out.println("查询字符串:"+url.getQuery());//username=tom
}catch(MalformedURLException e){
    e.printStackTrace();
}

使用URL读取网页内容

a、通过URL对象的openStream()方法获取指定资源的输入流
b、通过输入流可以读取、访问网络上的资源

try{
    //创建一个URL实例
    URL url = new URL("http://www.baidu.com");
    //通过URL的openStream方法获取Url对象所表示的资源的字节输入流
    InputStream is = url.openStream();
    //将字节输入流转换为字符输入流
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "UTF-8");
    //为字符输入流添加缓冲
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    String data = br.readLine();//读取数据(一行)
    while(data != null){
        System.out.println(data);//输出数据
        data = br.readLine();//再读取下一行
    }
    br.close(); //关闭缓冲
    isr.close();//关闭字符输入流
    is.close();//关闭字节输入流
}catch(MalformedURLException e){
    e.printStackTrance();
}catch(IOException e){
    e.printStackTrance();
}

TCP编程-Socket

TCP协议是面向连接、可靠的、有序的,以字节流的方式发送数据

基于TCP协议实现的网络通信的类有 客户端的Socket类服务器的ServerSocket类

Socket通信实现步骤

1、创建ServerSocket 和Socket
2、打开连接到Socket的输入/输出流
3、按照协议对Socket进行读/写操作
4、关闭输入输出流,关闭Socket

服务器端:

1、创建ServerSocket对象,绑定监听端口
2、通过accept()方法监听客户端请求
3、连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息
4、通过输出流向客户端发送响应信息
5、关闭相关资源

客户端:

1、创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号
2、连接建立后,通过输出流向服务器端发送请求信息
3、通过输入流获取服务器响应的信息
4、关闭相关资源

多线程服务器

应用多线程来实现服务器与多客户端之间的通信
基本步骤:

1、服务器端创建ServerSocket,循环调用accept()等待客户端连接
2、客户端创建一个Socket并请求和服务器端连接
3、服务器端接受客户端请求,创建socket与该客户建立专线连接
4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话
5、服务器端继续等待新的连接

UDP编程

UDP协议(用户数据报协议)是无连接、不可靠、无序的(特点:快)。
进行数据传输时,首先需要将要传输的数据定义成数据报(Datagram),在数据报中指明数据所要达到的Socket(主机地址和端口号),然后再将数据报发送出去。

相关操作类

DatagramPacket:表示数据报包(通信单元)
DatagramSocket:进行端到端通信的类

UDP通信实现步骤

服务器端:

1、创建DatagramSocket,指定端口号
2、创建DatagramPacket
3、接收客户端发送的数据信息
4、读取数据

客户端:

1、定义发送信息
2、创建Datagrampacket,包含将要发送的信息
3、创建DatagramSocket
4、发送数据

源码

TCP

客户端

/** * 客户端 * @author Administrator * */
public class Client { 
   
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建客户端Socket,指定服务器地址和端口
        try {
            Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
            //2.获取输出流,向服务器发送消息
            OutputStream os = socket.getOutputStream();//字节输出流
            PrintWriter pw = new PrintWriter(os);//将输出流包装大印流
            pw.write("用户名:admin;密码:123");
            pw.flush();//刷新缓存,向服务器输出信息
            socket.shutdownOutput();//关闭输出流

            //3.获取输入流,读取服务器端的响应信息
            InputStream is = socket.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            String info = null;
            while((info = br.readLine())!= null){
                System.out.println("我是客户端,服务器说:"+info);
            }

            //3.关闭资源
            br.close();
            is.close();

            pw.close();
            os.close();
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务器端

/** * 基于TCP协议的Socket通信,实现用户登录 * 服务器端 * @author Administrator * */
public class Server { 
   
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //1.创建一个服务器端Sockrt,即ServerSocket,指定绑定端口,并监听此端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            //2.调用accept()方法开始监听,等待客户端的连接
            System.out.println("服务器即将启动,等待客户端的连接");

            Socket socket = null;
            //循环监听等待客户端的连接
            while(true){
                socket = serverSocket.accept();
                //创建一个新的线程
                ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);
                //启动线程
                serverThread.start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/* * 服务器端关闭输入流socket.shutdownInput(); * 客户端关闭输出流socket.shutdownOutput(); * 为什么会这样做? * 在C/S基本结构中,为了防止同一个流中,会出现输入/输出流发生交叉影响, * 会先设置好输出输入的先后顺序,然后在写入客户端或者服务端的时候, * 要将优先使用过的输入输出流进行暂时性关闭,保证输入输出流的数据流畅和准确性 */

服务器线程处理类

/** * 服务器线程处理类 * @author Administrator * */
public class ServerThread extends Thread { 
   

    /*和本线程相关的Socket*/
    protected Socket socket = null;

    public ServerThread(Socket socket){
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        InputStream is = null;
        InputStreamReader isr = null;
        BufferedReader bf = null;

        OutputStream os = null;
        PrintWriter pw = null;
        try {
            //获取输入流,并读取客户端信息
            is = socket.getInputStream();
            isr = new InputStreamReader(is);
            bf = new BufferedReader(isr);
            String info = null;
            while((info = bf.readLine())!= null){
                System.out.println("我是服务器,客户端说:"+info);
            }
            socket.shutdownInput();//关闭输入流

            //获取输出流,响应客户端的请求
            os = socket.getOutputStream();
            pw = new PrintWriter(os);
            pw.write("欢迎您");
            pw.flush();//将缓存输出
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //关闭资源
            try {
                if(pw != null)
                    pw.close();
                if(os != null)
                    os.close();
                if(bf != null)
                    bf.close();
                if(isr != null)
                    isr.close();
                if(is != null)
                    is.close();
                if(socket != null)
                    socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        super.run();
    }
}

UDP

客户端

/** * 客户端 * @author Administrator * */
public class UDPClient { 
   
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //1.定义服务器的地址、端口、数据
            InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");
            int port = 8800;
            byte[] data="用户名:admin;密码:123".getBytes();
            //2.创建数据报,包含发送的数据信息
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);
            //3.创建DatagramSocket对象
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
            //4.向服务器端发送数据报
            socket.send(packet);

            /** * 接收服务器端响应的数据 */
            //1.创建数据报,用于接收服务器端响应的数据
            byte[] data2 = new byte[1024];
            DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length);
            //2.接收服务器响应的数据
            socket.receive(packet2);
            //3.读取数据
            String reply = new String(data2, 0, packet2.getLength());
            System.out.println("我是客户端,服务器说:"+reply);
            //4.关闭资源
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务器端

/** * 服务器端,实现基于UDP的用户登录 * @author Administrator * */
public class UDPServaer { 
   
    public static void main(String[] args) {
        try {
            /** * 接收客户端发送的数据 */
            //1.创建服务器端DatagramSocket,指定端口
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8800);
            //2.创建数据报,用于接收客户端发送的数据
            byte[] data = new byte[1024];//创建字节数组,指定接收的数据包的大小
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);

            System.out.println("服务器已经启动,等待客户端发送数据");

            //3.接收客户端发送的数据
            socket.receive(packet);//此方法在接收到数据报之前会一直阻塞
            //4.读取数据
            String info = new String(data, 0, packet.getLength());
            System.out.println("我是服务器,客户端说:" + info);

            /** * 向客户端响应数据 */
            //1.定义客户端的地址、端口号、数据
            InetAddress address = packet.getAddress();
            int port = packet.getPort();
            byte[] data2 = "欢迎您".getBytes();
            //2.创建数据报,包含响应的数据信息
            DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length, address, port);
            //3.响应客户端
            socket.send(packet2);
            //4.关闭资源
            socket.close();
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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