Java网络编程的使用

InetAddress

了解了IP地址的作用，我们看学习下JDK中提供了一个InetAdderss类，该类用于封装一个IP地址，并提供了一系列与IP地址相关的方法，下表中列出了InetAddress类的一些常用方法。

方法名	说明
static InetAddress getByName(String host)	在给定主机名的情况下确定主机的IP地址。
static InetAddress getLocalHost()	返回本地主机。
String getHostName()	获取此IP的主机名。
String getHostAddress()	返回IP地址字符串（以文本的形式表现）。

上图中，列举了InetAddress的四个常用方法。其中，前两个方法用于获得该类的实例对象，第一个方法用于获得表示指定主机的InetAddress对象，第二个方法用于获得表示本地的InetAddress对象。通过InetAddress对象便可获取指定主机名，IP地址等，接下来通过一个案例来演示InetAddress的常用方法，如下所示。

package cn.last.demo;

import java.net.InetAddress;
public class SpringTestApplicationTests {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        InetAddress local = InetAddress.getLocalHost();
        InetAddress remote = InetAddress.getByName("mebius.online");
        System.out.println("本机的IP地址：" + local.getHostAddress());
        System.out.println("本机的主机名为：" + local.getHostName());
        System.out.println("mebius的IP地址：" + remote.getHostAddress());
        System.out.println("mebius的主机名为：" + remote.getHostName());
    }
}

UDP通信

DatagramPacket

前面介绍了UDP是一种面向无连接的协议，因此，在通信时发送端和接收端不用建立连接。UDP通信的过程就像是货运公司在两个码头间发送货物一样。在码头发送和接收货物时都需要使用集装箱来装载货物，UDP通信也是一样，发送和接收的数据也需要使用“集装箱”进行打包，为此JDK中提供了一个DatagramPacket类，该类的实例对象就相当于一个集装箱，用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。

想要创建一个DatagramPacket对象，首先需要了解一下它的构造方法。在创建发送端和接收端的DatagramPacket对象时，使用的构造方法有所不同，接收端的构造方法只需要接收一个字节数组来存放接收到的数据，而发送端的构造方法不但要接收存放了发送数据的字节数组，还需要指定发送端IP地址和端口号。

构造方法：

方法名	说明
DatagramPacket(byte[] buf, int length)	构造DatagramPacket，用来接收长度为length的数据包。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)	构造数据包，用来将长度为length的包发送到指定主机的指定端口号。

常用方法：

方法名	说明
InetAddress getAddress()	返回某台机器的IP地址，此数据报要发往该机器或是从该机器接收到的。
int getPort()	返回某台远程主机的端口号，此数据将要发往该主机或是从该主机接受到的。
byte[] getData()	返回数据缓冲区。
int getLength()	返回将要发送或接收到的数据的长度。

DatagramSocket

DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”，可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的，还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行，为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包，发送数据的过程如下图所示。

构造方法：

方法名	说明
DatagramSocket()	构造数据报套接字并将其绑定到主机的任何可用的端口。
DatagramSocket(int port)	创建数据报套接字并将其绑定到本地主机的指定端口。

常用方法：

方法名	说明
void receive(DatagramPacket p)	从套接字接收数据报包。
void send(DataGramPacket p)	从套接字发送数据报包。

UDP网络程序

UDP发送

package cn.last.demo;

/*
 * 发送端
 * 1,创建DatagramSocket对象
 * 2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
 * 3，发送数据
 * 4，释放流资源
 */

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class SpringTestApplicationTests {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,创建DatagramSocket对象
        DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
        //2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
        //public DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
        //构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
        byte[] buffer = "hello,UDP".getBytes();
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, InetAddress.getByName("192.168.3.40"), 12306);
        //3，发送数据
        //public void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
        sendSocket.send(dp);
        //4，释放流资源
        sendSocket.close();
    }
}

UDP接收

package cn.last.demo;
/*
 * UDP接收端
 *
 * 1,创建DatagramSocket对象
 * 2,创建DatagramPacket对象
 * 3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
 * 4,获取DatagramPacket对象的内容
 * 5,释放流资源
 */

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,创建DatagramSocket对象,并指定端口号
        DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(12306);
        //2,创建DatagramPacket对象, 创建一个空的仓库
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 1024);
        //3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
        receiveSocket.receive(dp);
        //4,获取DatagramPacket对象的内容
        //谁发来的数据 getAddress()
        InetAddress ipAddress = dp.getAddress();
        String ip = ipAddress.getHostAddress();//获取到了IP地址
        //发来了什么数据 getData()
        byte[] data = dp.getData();
        //发来了多少数据 getLength()
        int length = dp.getLength();
        //显示收到的数据
        String dataStr = new String(data, 0, length);
        System.out.println("IP地址：" + ip + "数据是" + dataStr);
        //5,释放流资源
        receiveSocket.close();
    }
}

TCP通信

TCP通信同UDP通信一样，都能实现两台计算机之间的通信，通信的两端都需要创建socket对象。

区别在于，UDP中只有发送端和接收端，不区分客户端与服务器端，计算机之间可以任意地发送数据。而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。

在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。

通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。

ServerSocket

方法名	说明
ServerSocket(int port)	创建绑定到特定端口的服务器套接字。

常用方法：

方法名	说明
Scoket accept()	侦听并接受此套接字的连接。
InetAdderss getAddress()	返回此服务器套接字的本地地址。

ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号，在创建ServerSocket对象后，需要继续调用该对象的accept()方法，接收来自客户端的请求。当执行了accept()方法之后，服务器端程序会发生阻塞，直到客户端发出连接请求，accept()方法才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信，程序才能继续向下执行。

Socket

构造方法：

方法名	说明
Scoket()	通过系统默认类型的SocketImpl创建未连接套接字。
Scoket(String host, int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定主机的指定端口号。
Scoket(InetAddress address, int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号。

常用方法：

方法名	说明
int getPort()	该方法返回一个int类型对象，该对象是Socket对象与服务器端连接的端口号。
InetAddress getLocalAddress()	该方法用于获取Socket对象绑定的本地IP地址，并将IP地址封装成InetAddress类型的对象返回。
void close()	该方法用于关闭Socket连接，结束本次通信。在关闭socket之前，应将与socket相关的所有的输入/输出流全部关闭，这是因为一个良好的程序应该在执行完毕时释放所有的资源。
InputStream getInputStream()	该方法返回一个InputStream类型的输入流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于读取客户端发送的数据，反之，用于读取服务器端发送的数据。
OutputStream getOutputStream()	该方法返回一个OutputStream类型的输出流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于向客户端发送数据，反之，用于向服务器端发送数据。

简单的TCP网络程序

服务端：

package cn.last.demo;

/*
 * TCP 服务器端
 *
 * 1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
 * 2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
 * 3,给客户端反馈信息
 * 4,关闭流资源
 */

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SpringTestApplicationTests {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
        //2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
        Socket s = ss.accept();
        //3,给客户端反馈信息
        /*
         * a,获取客户端的输出流
         * b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
         */
        //a,获取客户端的输出流
        OutputStream out = s.getOutputStream();
        //b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
        out.write("你已经连接上了服务器".getBytes());
        //4,关闭流资源
        out.close();
        s.close();
        //ss.close(); 服务器流 通常都是不关闭的
    }
}

客户端

package cn.last.demo;

/*
 * TCP 客户端
 *
 * 1，创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
 * 2,获取服务器端的反馈回来的信息
 * 3,关闭流资源
 */

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.Socket;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1，创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
        Socket s = new Socket("192.168.3.40", 8888);
        //2,获取服务器端的反馈回来的信息
        InputStream in = s.getInputStream();
        //获取获取流中的数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        //把流中的数据存储到数组中，并记录读取字节的个数
        int length = in.read(buffer);
        //显示数据
        System.out.println(new String(buffer, 0, length));
        //3,关闭流资源
        in.close();
        s.close();
    }
}

文件多线程上传案例

服务端：

package cn.last.demo;

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
 * 文件上传多线程版本, 服务器端
 */

public class SpringTestApplicationTests {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,创建服务器，等待客户端连接
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //实现多个客户端连接服务器的操作
        while (true) {
            final Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            //启动线程，完成与当前客户端的数据交互过程
            new Thread(() -> {
                try {
                    //显示哪个客户端Socket连接上了服务器
                    InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象
                    String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串
                    System.out.println("小样，抓到你了，连接我！！" + "IP:" + ip);
                    //7,获取Socket的输入流
                    InputStream in = clientSocket.getInputStream();
                    //8,创建目的地的字节输出流 D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg
                    BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(System.currentTimeMillis() + ".png"));
                    //9,把Socket输入流中的数据，写入目的地的字节输出流中
                    byte[] buffer = new byte[1024];
                    int len = -1;
                    while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
                        //写入目的地的字节输出流中
                        fileOut.write(buffer, 0, len);
                    }

                    //-----------------反馈信息---------------------
                    //10,获取Socket的输出流, 作用：写反馈信息给客户端
                    OutputStream out = clientSocket.getOutputStream();
                    //11,写反馈信息给客户端
                    out.write("图片上传成功".getBytes());
                    out.close();
                    fileOut.close();
                    in.close();
                    clientSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
        //serverSocket.close();
    }
}

客户端：

package cn.last.demo;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/*
 * 文件上传 客户端
 *
 * public void shutdownOutput() 禁用此Socket的输出流,间接的相当于告知了服务器数据写入完毕
 */
public class SpringTestApplicationTests {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //2,创建客户端Socket，连接服务器
        Socket socket = new Socket("192.168.1.67", 8888);
        //3,获取Socket流中的输出流，功能：用来把数据写到服务器
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        //4,创建字节输入流，功能：用来读取数据源(图片)的字节
        BufferedInputStream fileIn = new BufferedInputStream(new FileInputStream("dowload.png"));
        //5,把图片数据写到Socket的输出流中(把数据传给服务器)
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = -1;
        while ((len = fileIn.read(buffer)) != -1) {
            //把数据写到Socket的输出流中
            out.write(buffer, 0, len);
        }
        //6,客户端发送数据完毕，结束Socket输出流的写入操作，告知服务器端
        socket.shutdownOutput();
        //-----------------反馈信息---------------------
        //12,获取Socket的输入流 作用： 读反馈信息
        InputStream in = socket.getInputStream();
        //13,读反馈信息
        byte[] info = new byte[1024];
        //把反馈信息存储到info数组中，并记录字节个数
        int length = in.read(info);
        //显示反馈结果
        System.out.println(new String(info, 0, length));
        //关闭流
        in.close();
        fileIn.close();
        out.close();
        socket.close();
    }
}