【总结篇】Java网络编程总结

版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/sun8112133/article/details/89396332

版权声明：本文为 小异常 原创文章，非商用自由转载-保持署名-注明出处，谢谢！
本文网址：https://blog.csdn.net/sun8112133/article/details/89173479

---

一、网络编程

网络编程 就是用程序来实现不同设备之间的信息交互。

1、网络通信的三要素

IP地址、端口号、传输协议（TCP、UDP）。

IP地址：网络设备中的编号，为了方便在网络中找到这台设备。

端口号：程序的编号，为了方便找到这个程序（0~65536）。

传输协议：通讯的规范（UDP、TCP）。

• UDP： 面向无连接，数据不可靠，速度快，传输效率高。
• TCP： 面向连接，数据可靠，速度慢，传输效率低。（需要三次握手：因为它需要确保双方信道都是畅通的）

2、三次握手（连接）

第一次握手，发送同步报文（SYN）；

第二次握手，发送应答报文和同步报文（SYN + ACK）；

第三次握手，发送应答报文（ACK）。

3、四次挥手（关闭）

第一次挥手，发送应答报文和结束报文（ACK + FIN）；

第二次握手，发送应答报文（ACK）；

第三次握手，发送应答报文和结束报文（ACK + FIN）；

第四次握手，发送应答报文（ACK）。

4、Socket（套接字）

数据在网络中进行传输是通过 Socket 来实现， Socket 是一个介质。通信的两端都要有一个 Socket 才能通信。

Socket 也用于描述IP地址和端口，也就是一个通信链的句柄。

---

二、InetAddress 类

主机类，在 Java 中用来表示一个主机，用于标识网络上的硬件资源，表示互联网协议地址（IP地址）。直接输出 InetAddress 对象，得到：计算机名/IP地址。它在 java.net包 中。

1、常用方法

1）获取本地主机

static InetAddress getLocalHost()

2）根据IP地址或计算机名获取主机

static InetAddress getByName(String host)

3）获取计算机名

String getHostName()

4）获取IP地址

String getHostAddress()

5）获取字节数组的IP地址（[127.0.0.1]）

byte[] getAddress[]

---

三、URL类

统一资源定位符类，在 Java 中表示 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。它在 java.net包 中。如： http://www.baidu.com

1、常用方法

http://www.baidu.com:8888/a/index.html?username=admin&password=123#test

1）构造方法

URL(String spec)
URL(URL context, String spec)

第二个构造方法： 已存在的URL后面拼接文件路径spec

2）获取协议

String getProtocol()

3）获取计算机名

String getHost()

4）获取端口号

int getPort()

5）获取文件路径（/a/index.html）

String getPath()

6）获取文件名（文件路径？参数列表）

String getFile()

7）获取锚点

String getRef()

8）获取参数列表

String getQuery()

9）通过URL读取指定资源的输入流

InputStream openStream()

2、应用

使用URL读取网页内容。

main {
    // 创建URL对象，指向 www.baidu.com
    URL url = new URL("http://www.baidu.com");
    // 读取指定的输入流
    InputStream is = url.openStream();
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));
    String info = "";
    // 获取信息
    while ((info = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(info);
    }
    // 释放资源
    br.close();
    is.close();
}

---

四、UDP协议通信

1、相关类及方法

1）DatagramSocket 类

此类表示用来发送和接收数据。

构造方法：

DatagramSocket()

创建 Socket 对象，并随机分配一个端口号。

DatagramSocket(int port)

创建 Socket 对象，并指定端口号。

常用方法：

void send(DatagramPacket p)

发送方法，并将数据包进行发送。

void receive(DatagramPacket p)

接收方法，接收数据包。

2）DatagramRacket类

构造方法：

DatagramPacket(bys, bys.length)

参数： byte[] 数据；数据长度。

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

参数： byte[] 数据；数据长度；接收端主机；接收端端口号。

常用方法：

byte[] getData()

获取数据信息。

int getLength()

获取数据信息的长度。

InetAddress getAddress()

获取包中的主机。

int getPort()

获取包中的端口号。

2、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，不会抛出异常，但是收不到数据。

常见异常：

BindException : Address already in use : Cannot bind 端口已经绑定了

3、传输步骤

1）发送数据步骤

• 创建发送端 Socket 对象（DatagramSocket类）；
• 创建数据并打包（DatagramPacket类）；
• 发送数据（send 方法）；
• 释放资源（close 方法）。

2）接收数据步骤

• 创建接收端 Socket 对象（DatagramSocket类）；
• 接收数据（receive 方法 和 DatagramPacket类）；
• 解析数据（getData 方法 和 getLength 方法）；
• 释放资源（close 方法）。

4、应用

1）发送数据

main {
    // 创建发送端Socket对象
    DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
    // 创建数据并打包
    String dataStr = "hello world";
    byte[] bys = dataStr.getBytes(); // 字节数据
    InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); // 接收端的IP地址对象
    int port = 8888; // 接收端的端口号
    
    // 打包
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, address, port);
    // 发送数据
    ds.send(dp);
    // 释放资源
    ds.close();
}

2）接收数据

main {
    // 创建接收端Socket对象
    DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
    // 接收数据
    byte[] bys = new byte[1024];
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length); // 专门用来接收数据的包
    ds.receive(dp); // 接收数据，进入阻塞状态
    // 解析数据
    InetAddress address = dp.getAddress(); // 获取发送端的IP地址对象
    byte[] data = dp.getData(); // 获取发送端发送的数据
    int length = dp.getLength(); // 获取发送端发送的数据长度
    // 输出数据
    System.out.println("sender：" + address.getHostAddress());
    System.out.println("data：" + new String(data, 0, length));
    // 释放资源
    ds.close();
}

---

五、TCP协议通信

1、相关类及方法

1）Socket 类

构造方法：

Socket(String host, int port)

创建客户端 Socket 对象，并配置服务端的主机名和端口号。

2）ServerSocket 类

构造方法：

ServerSocket(int port)

创建服务端 Socket 对象，并指定端口号。

2、传输步骤

1）客户端步骤

• 创建客户端 Socket 对象（创建连接）；
• 获取输入输出流对象；
• 发送/接收数据；
• 释放资源。

2）服务端步骤

• 创建服务端 Socket 对象；
• 监听客户端（阻塞）；
• 获取输入/输出流对象；
• 发送/接收数据；
• 释放资源。

3、应用

1）客户端发送数据

main {
    // 创建客户端Socket对象
    Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8888);
    // 获取输出流对象，并配置自动刷新
    PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
    // 输出数据
    pw.println("hello");
    // 释放资源
    pw.close();
    client.close();
}

2）服务端接收数据

main {
    // 创建服务端Socket对象
    ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
    // 监听客户端对象，进入阻塞状态
    Socket client = Server.accept();
    // 获取输入流对象
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
    // 获取数据
    String info = br.readLine();
    System.out.println(info);
    // 释放资源
    br.close();
    client.close();
    // server.close(); // 服务器一般不关闭
}

---

六、应用

1、模拟用户登录（使用TCP协议实现）

思路：

• 客户端：

① 创建客户端 Socket 对象；
② 获取用户名和密码；
③ 获取输出流对象；
④ 写出数据；
⑤ 获取输入流对象；
⑥ 获取服务器返回的数据；
⑦ 释放资源。

• 服务端：

① 创建服务器 Socket 对象；
② 监听客户端（阻塞）；
③ 获取输入流对象；
④ 获取数据（用户名和密码）；
⑤ 获取输出流对象；
⑥ 判断用户名和密码是否正确；
⑦ 释放资源。