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Java SE入门（十九）——网络编程基础

　　iwehdio的博客园：https://www.cnblogs.com/iwehdio/

1、网络编程基础

  • Socket：用于描述 IP 地址和端口，是一个通信链的句柄。
  • 网络通信三要素：
    1. IP 地址：网络中设备的标识，32位二进制数，表示为点分十进制。
    2. 端口号：用于标识进程的逻辑地址。
    3. 协议：UDP 协议（无连接、速度快、不可靠，发送前打包，最大 64k ）和 TCP 协议（建立连接、速度较慢、可靠）。
  • InetAddress 类：
    • 用于表示互联网协议即 IP 地址。
    • static InetAddress getBuName(String host)：根据主机名或 IP地址获取 InetAddress 对象。
    • String getHostAddress(String host)：获取InetAddress 对象的地址。
    • String getHostName(String host)：获取InetAddress 对象的主机名。

2、UDP协议

  • 使用 UDP 协议发送数据：

    1. 创建发送端 Socket 对象。
    2. 创建数据并打包。
    3. 发送数据。
    4. 释放资源。

  • 使用 UDP 协议接收数据：

    1. 创建接收端 Socket 对象。
    2. 接收数据。
    3. 解析数据。
    4. 释放资源。

  • DatagramSocket 类：基于 UDP 协议的用于发送和接收数据报包的套接字。

    • 构造方法：
      • DatagramSocket()：创建 Socket 对象并随机分配端口号。
      • DatagramSocket(int port)创建 Socket 对象并指定分配端口号。
    • void send(DatagramPacket p)：发送数据包。
    • void receive(DatagramPacket p)：接收数据包。

  • DatagramPacket 类：表示数据报包。

    • 数据：字节数组 byte[]。
    • 设备地址：IP 。
    • 进程的地址：端口号。
    • 构造方法：DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)。
    • InetAddress getAddress()：接收端获取数据包发送地址。
    • byte[] getData()：接收端获取数据包发送数据。
    • int getLength()：接收端获取数据包发送数据长度。

  • UDP 发送：

    // 创建发送端Socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
String s = "UDP";
byte[] bys = s.getBytes();	// 字符串转字节数组
int length = bys.length;
InetAddress address = InetAddress.getByName("iwehdio");
int port = 28;
// 数据打包
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port);
ds.send(dp);	// 发送
ds.close();		// 释放资源

  • UDP 接收：

    // 创建接收端Socket对象，指定端口号
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(28);
byte[] bys = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
ds.receive(dp);	// 没有接收到数据前在此阻塞
InetAddress address = dp.getAddress();
byte[] data = dp.getData();		// data中的内容与 bys 中实际上是一样的
int length = dp.getLength();
System.out.println("sender-->" + address.getHostAddress());
System.out.println(new String(data, 0, length));
ds.close();

  • UDP 协议收发数据的注意事项：

    • 端口号错误，数据可以正常发出，不会出现异常，但是收不到数据。
    • 同时运行的进程端口号不能重复。

3、TCP协议

  • Socket 类：实现客户端（发送端）套接字。

    • 构造方法：
      • Socket(InetAddress address, int port)。
    • OutputStream getOutputStream()：获取输出流对象。

  • SeverSocket 类：实现服务端（接收端）套接字。

    • 构造方法：ServerSocket(int port)。
    • Socket accept()：监听并接收到此套接字的的连接。

  • TCP 协议发送数据：

    1. 创建发送端 Socket 对象（创建连接）。
    2. 获取输出流对象。
    3. 发送数据。
    4. 释放资源。

  • TCP 协议接收数据：

    1. 创建接收端 Socket 对象。
    2. 监听（阻塞）。
    3. 获取输入流对象。
    4. 获取数据。
    5. 释放资源。

  • TCP 发送：

    // 创建发送端 Socket 对象，建立连接
Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("iwehdio"),29);
// 获取输出流对象
OutputStream os = s.getOutputStream();
String str = "TCP";
os.write(str.getBytes());	// 发送数据
s.close();	//释放资源（Socket自动关闭 os ）

  • TCP 接收：

    // 创建接收端 Socket 对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(29);
// 获取监听
Socket s = ss.accept();
// 获取输入流对象
InputStream is = s.getInputStream();
// 获取数据
byte[] bys = new byte[1024];
int len;
len = is.read(bys);
System.out.println("sender-->" + s.getInetAddress（);
System.out.println(new String(bys, 0, len));
s.close();	// 释放资源，服务器端可以不关闭

4、案例

  • 客户端发送字符串到接收端，服务端将字符串转换为大写后返回客户端。

    • TCP 客户端：

      Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("iwehdio"),29);
OutputStream os = s.getOutputStream();
String str = "tcp";
os.write(str.getBytes());
// 创建输入流对象
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len;
len = is.read(bys);
System.out.println(new String(bys, 0, len));
s.close();	//释放资源

    • TCP 服务端：

      ServerSocket ss = new ServerSocket(29);
Socket s = ss.accept();
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len;
len = is.read(bys);
String str = new String(bys, 0, len);
System.out.println("sender-->" + s.getInetAddress());
System.out.println(str);
// 获取输出流对象
OutputStream os = s.getOutputStream();
String sss = str.toUpperCase();
os.write(sss.getBytes());
s.close();	// 释放资源

  • 模拟用户登录：

  • 客户端流程：

    1. 创建客户端 Socket 对象。
    2. 获取用户名和密码。
    3. 获取用户名和密码。
    4. 获取输出流对象。
    5. 数据从客户端发送到服务端。
    6. 获取输入流对象。
    7. 获取服务器返回的数据。
    8. 释放资源。

  • 服务端流程：

    1. 创建服务端 Socket 对象。
    2. 监听。
    3. 获取输入流对象。
    4. 获取用户名和密码。
    5. 判断用户名好=和密码是否正确。
    6. 返回判断信息。
    7. 释放资源。

  • TCP 客户端：

    // 创建发送端 Socket 对象，建立连接
Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("iwehdio"),29);
// 高效流，键盘输入字节流转字符流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("username");
String username = br.readLine();
System.out.println("password");
String password = br.readLine();
// 打印流自动换行输出
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
out.println(username);
out.println(password);
// 获取服务端发送的判断结果
BufferedReader serverBr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String res = serverBr.readLine();
System.out.println(res);
s.close();

  • TCP 服务端：

    // 创建接收端 Socket 对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(29);
// 获取监听
Socket s = ss.accept();
// 高效流，输入字节流转字符流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
// 按行获取数据
String username = br.readLine();
String password = br.readLine();
// 匹配在已有的用户
boolean flag = false;
List<User> users = UserDB.getUsers();
User user = new User(username, password);
if(users.contains(user)){
    flag = true;
}
// 打印流输出判断结果
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
if(flag){
    out.println("Y");
}else{
    out.println("N");
}
s.close();

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posted @ 2020-02-06 12:37  iwehdio  阅读(116)  评论(0)  编辑  收藏  举报