Java网络编程基础：TCP Socket套接字编程 IntAddress UDP等...-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Java网络编程基础：TCP Socket套接字编程 IntAddress UDP等...。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一，网络基础

1.IP地址

2.端口

3.TCP/UDP协议

4.网络编程开发模式

二，基于套接字的Java网络编程

1.Socket

2.InetAddress

三.基于TCP的Socket网络编程

1.单服务器端与单Socket客户端一次通讯

2.单服务器端接收多次通讯

3.TCP网络通讯补充

四，基于UDP的网络编程

1. DatagramSocket：收发消息对象

2. DatagramPacket：数据包对象

一，网络基础

1.IP地址

为了准确地定位网络上的目标主机，网络中的每个设备都会有一个唯一的数字标识，即网络设备的IP地址，通过ip地址，可以精确地匹配目标主机，是网络中资源共享、数据传输的依据。

2.端口

一台主机上可能运行着许多应用程序，通过端口号可以精确地确定客户访问的是哪一个应用程序。在一台主机上，应用程序可以占用任何一个端口号；一旦应用程序占据这个端口号，其它应用将不能再占用该端口。在主机中，端口号1~1024是系统保留端口号，用来为常用的网络服务程序所占用。用户自定义应用程序，最好占用其它端口号。

3.TCP/UDP协议

网络传输过程中，数据的传递有两种最常见的形式：

TCP协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议需要首先在网络两端建立安全连接，再进行数据传递，确保网络双方完整无误地传输数据。
UDP协议，是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务无需建立网络双方连接，直接发送数据包（包含目的地址信息），可能会因为网络问题导致数据传输失败等问题，但是传输速度很快，常用于局域网中传输数据

4.网络编程开发模式

客户端/服务器端模式（C/S模式）：对于不同的服务器端程序建立不同的客户端程序
浏览器/服务器段模式（B/S模式）：对于不同的服务器端程序使用统一的“客户端”（即浏览器）即可

二，基于套接字的Java网络编程

1.Socket

客户端与服务器端建立连接后，连接两端将会建议一个虚拟“线缆”，称之为Socket（套接字）；

通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端口，网络通信其实就是Socket间的通信；

Socket借助IP地址和端口号，对应某一台主机中的某一个应用程序，Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输；

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2.InetAddress

Java提供了InetAddress类，以便于获取域名和ip地址：

        //1.获取本机 InetAddress 对象
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost);

        //2.根据主机名获取指定的 InetAddress 对象
        InetAddress host1 = InetAddress.getByName("LAPTOP-TE6QI6K6");
        System.out.println(host1);

        //3.根据域名获取 InetAddress 对象
        InetAddress host2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(host2);

        //4.根据 InetAddress 对象，获取ip地址
        String hostAddress = host2.getHostAddress();
        System.out.println(hostAddress);

        //5.根据 InetAddress 对象，获取域名
        String hostName = host2.getHostName();
        System.out.println(hostName);

三.基于TCP的Socket网络编程

1.单服务器端与单Socket客户端一次通讯

对于客户端Socket应用程序来说，需要与服务器端建立连接（通过ip和端口号确定主机上的程序），并向服务器端发送数据，接收服务器端数据；

对于服务器端来说，服务器端需用SeverSocket类来监听特定端口，接收客户端连接，接收客户端请求，向客户端发送响应；

客户端示例：

public class MyClient1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.通过IP地址和端口号连接到服务端
        //2.成功连接后，生成Socket
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        //3.得到和Socket对象关联的输出流
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        OutputStream outputStream =socket.getOutputStream();
        //4.通过输出流，向数据通道中写入数据
        outputStream.write("yuanshenqidong!".getBytes());
        byte by[] = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(by);
        System.out.println(new String(by, 0, len));
        socket.close();
        outputStream.flush();
        outputStream.close();
    }
}

服务器端示例：

public class MyServer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //1.在本机的9999端口进行监听，等待连接，（要求没有其他服务在监听9999）
        //2.当没有客户端连接进来时，程序会阻塞，等待连接，有客户端连接时就会返回Socket对象，连接成功
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.通过getOutputStream()获取客户写入数据通道的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        OutputStream outputStream =socket.getOutputStream();

        byte by[] = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(by);
        System.out.println(new String(by, 0, len));
        outputStream.write("yuanshenqidong".getBytes());
        socket.close();
        serverSocket.close();
        inputStream.close();
        outputStream.flush();
        outputStream.close();
    }
}

2.单服务器端接收多次通讯

如果想要一个服务器与多个客户端建立连接的话，可以让服务器端持续监听特定端口，并将读写功能放入其他线程，便可实现客户端与服务端通信功能。

服务器端：

//服务器端
public class MyServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        while(true){
            Socket socket = serverSocket.accept();
            new Thread(new Read(socket)).start();
            new Thread(new Write(socket)).start();
        }
        //socket.close();
    }
}

客户端：

//客户端
public class MyClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
        new Thread(new Read(socket)).start();
        new Thread(new Write(socket)).start();
        //socket.close();
    }
}

读入数据：

public class Read implements Runnable{
    Socket socket;
    public Read(Socket socket) throws IOException {
        this.socket = socket;
    }
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    @Override
    public void run() {
        InputStream inputStream  = null;
        try {
            inputStream = socket.getInputStream();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        while(true){
            String strClient = null;
            try {
                strClient = bufferedReader.readLine();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.println(strClient);
        }
    }
}

写入数据：

public class Write implements Runnable{
    Socket socket;
    public Write(Socket socket) throws IOException {
        this.socket = socket;
    }

    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    @Override
    public void run() {
        OutputStream outputStream = null;
        try {
            outputStream = socket.getOutputStream();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        while(true){
            String str = scanner.next();
            if(str.equals("退出！")){
                break;
            }
            try {
                bufferedWriter.write(str);
                bufferedWriter.newLine(); //插入一个换行符，表示写入的内容结束，注意对方必须用readline接收；
                bufferedWriter.flush();  //手动刷新
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }

        }
    }
}

3.TCP网络通讯补充

当客户端连接到服务端后，实际上客户端也是通过一个端口和服务器端进行通讯的，这个端口是TCP/IP来分配的，是不确定的，是随机的。

例如，我们让服务器端在9999端口上监听，使用netstat指令可以看到9999端口正在监听：

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启动客户端，可以看到这时客户端被分配了一个端口号：

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四，基于UDP的网络编程

UDP传输协议通过数据包方式向服务器发送数据，在数据包中需要包含服务器的IP信息、端口信息等内容。因此，UDP网络编程必须提供以下对象来完成不同的任务：

网络两端接收消息或发送消息的对象（监听本机端口、发送消息、接收消息）
数据包对象（包含目的地IP和端口信息、数据报文信息）

1. DatagramSocket：收发消息对象

UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不确定何时抵达。

2. DatagramPacket：数据包对象

DatagramPacket对象封装了UDP数据包，在数据包中包含了发送端的IP地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。数据包大小不得超过64k（如果超过了64k，数据包会被拆分成若干个小于64k的数据包）。

可以看出：UDP协议中每个数据包都给出了完整的地址信息，因此无需建立发送方和接收方的连接。同时没有明确的服务器端和客户端，演变成了数据的发送端和接收端。

发送端：

public class Sender {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建DatagramSocket对象，在8888端口号上接收数据
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8888);
        //2.将数据打包，封装到DatagramPacket对象中，指明接收端的ip地址和端口号，类似发邮件时要指明收件人和地址
        byte[] data = "原神启动".getBytes();
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9999);
        //3.发送，关闭
        datagramSocket.send(datagramPacket);
        byte[] by = new byte[1024];
        DatagramPacket datagramPacket1 = new DatagramPacket(by, by.length);
        datagramSocket.receive(datagramPacket1);

        int length = datagramPacket1.getLength();
        byte[] data1 = datagramPacket1.getData();
        String str = new String(data1, 0, length);
        System.out.println(str);

        datagramSocket.close();
    }
}

接收端：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-861630.html

public class Receiver {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个DatagramSocket对象，并在9999端口接收数据；
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);
        //2.创建一个DatagramPacket对象，准备接收数据，接收数据包的大小最多为64k
        byte by[] = new byte[1024];
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(by, by.length);//
        //3.调用接收方法，将接收到的数据填充到datagramPacket对象中
        datagramSocket.receive(datagramPacket);
        //4.对数据进行拆包，获取数据字节长度和字节数组
        int length = datagramPacket.getLength();
        byte[] data = datagramPacket.getData();
        //5.输出数据
        String str = new String(data, 0, length).trim();
        System.out.println(str);

        byte[] data1 = "收到，原神启动".getBytes();
        DatagramPacket datagramPacket1 = new DatagramPacket(data1, data1.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 8888);
        datagramSocket.send(datagramPacket1);
        //6.关闭资源
        datagramSocket.close();
    }
}

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