title: Java-网络编程top: false
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author: 张文军
date: 2020-07-22 01:13:48
tags:
- 网络
- 网络编程
category: 网络
summary: Java-网络编程
锁清秋
网络编程三要素：协议，IP，端口号
TCP通信程序
概述
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。
两端通信时步骤：
- 服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
- 客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：
- 客户端：
java.net.Socket类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。 - 服务端：
java.net.ServerSocket类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。Socket类
Socket类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。构造方法
public Socket(String host, int port):创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。
小贴士：回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址（Loopback Address），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，立即返回，不进行任何网络传输。
构造举例，代码如下：
Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);
成员方法
public InputStream getInputStream()： 返回此套接字的输入流。如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
public OutputStream getOutputStream()： 返回此套接字的输出流。如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
public void close()：关闭此套接字。一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
- 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
public void shutdownOutput()： 禁用此套接字的输出流。任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。
ServerSocket类
ServerSocket类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。
构造方法
public ServerSocket(int port)：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。
构造举例，代码如下：
ServerSocket server = new ServerSocket(6666);
成员方法
- 【服务端】启动,创建ServerSocket对象，等待连接。
- 【客户端】启动,创建Socket对象，请求连接。
- 【服务端】接收连接,调用accept方法，并返回一个Socket对象。
- 【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。
- 【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。
到此，客户端向服务端发送数据成功。
自此，服务端向客户端回写数据。
- 【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。
- 【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。
- 【客户端】释放资源，断开连接。
客户端向服务器发送数据
服务端实现： ``` public class ServerTCP { public static void main(String[] args) throws IOException {
} }System.out.println("服务端启动 , 等待连接 .... ");// 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);// 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象.Socket server = ss.accept();// 3.通过socket 获取输入流InputStream is = server.getInputStream();// 4.一次性读取数据// 4.1 创建字节数组byte[] b = new byte[1024];// 4.2 据读取到字节数组中.int len = is.read(b)；// 4.3 解析数组,打印字符串信息String msg = new String(b, 0, len);System.out.println(msg);//5.关闭资源.is.close();server.close();
**客户端实现：**
public class ClientTCP { public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println(“客户端 发送数据”); // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里. Socket client = new Socket(“localhost”, 6666); // 2.获取流对象 . 输出流 OutputStream os = client.getOutputStream(); // 3.写出数据. os.write(“你好么? tcp ,我来了”.getBytes()); // 4. 关闭资源 . os.close(); client.close(); } }
###### 服务器向客户端回写数据**服务端实现：**
public class ServerTCP { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println(“服务端启动 , 等待连接 …. “); // 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接 ServerSocket ss = new ServerSocket(6666); // 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象. Socket server = ss.accept(); // 3.通过socket 获取输入流 InputStream is = server.getInputStream(); // 4.一次性读取数据 // 4.1 创建字节数组 byte[] b = new byte[1024]; // 4.2 据读取到字节数组中. int len = is.read(b)； // 4.3 解析数组,打印字符串信息 String msg = new String(b, 0, len); System.out.println(msg); // =================回写数据======================= // 5. 通过 socket 获取输出流 OutputStream out = server.getOutputStream(); // 6. 回写数据 out.write(“我很好,谢谢你”.getBytes()); // 7.关闭资源. out.close(); is.close(); server.close(); } }
**客户端实现：**
public class ClientTCP { public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println(“客户端 发送数据”); // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里. Socket client = new Socket(“localhost”, 6666); // 2.通过Scoket,获取输出流对象 OutputStream os = client.getOutputStream(); // 3.写出数据. os.write(“你好么? tcp ,我来了”.getBytes()); // ==============解析回写========================= // 4. 通过Scoket,获取 输入流对象 InputStream in = client.getInputStream(); // 5. 读取数据数据 byte[] b = new byte[100]; int len = in.read(b); System.out.println(new String(b, 0, len)); // 6. 关闭资源 . in.close(); os.close(); client.close(); } }
## 综合案例#### 文件上传案例###### 文件上传分析图解1. 【客户端】输入流，从硬盘读取文件数据到程序中。1. 【客户端】输出流，写出文件数据到服务端。1. 【服务端】输入流，读取文件数据到服务端程序。1. 【服务端】输出流，写出文件数据到服务器硬盘中。###### 基本实现**服务端实现：**
public class FileUpload_Server { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println(“服务器 启动….. “); // 1. 创建服务端ServerSocket ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); // 2. 建立连接 Socket accept = serverSocket.accept(); // 3. 创建流对象 // 3.1 获取输入流,读取文件数据 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream()); // 3.2 创建输出流,保存到本地 . BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(“copy.jpg”)); // 4. 读写数据 byte[] b = new byte[1024 * 8]; int len; while ((len = bis.read(b)) != -1) { bos.write(b, 0, len); } //5. 关闭 资源 bos.close(); bis.close(); accept.close(); System.out.println(“文件上传已保存”); } }
**客户端实现：**
public class FileUPload_Client {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.创建流对象
// 1.1 创建输入流,读取本地文件
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“test.jpg”));
// 1.2 创建输出流,写到服务端
Socket socket = new Socket(“localhost”, 6666);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
//2.写出数据.byte[] b = new byte[1024 * 8 ];int len ;while (( len = bis.read(b))!=-1) {bos.write(b, 0, len);bos.flush();}System.out.println("文件发送完毕");// 3.释放资源bos.close();socket.close();bis.close();System.out.println("文件上传完毕 ");}
}
###### 文件上传优化分析1.**文件名称写死的问题**<br />服务端，保存文件的名称如果写死，那么最终导致服务器硬盘，只会保留一个文件，建议使用系统时间优化，保证文件名称唯一，代码如下：
FileOutputStream fis = new FileOutputStream(System.currentTimeMillis()+”.jpg”) // 文件名称 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fis);
2.**循环接收的问题**<br />服务端，指保存一个文件就关闭了，之后的用户无法再上传，这是不符合实际的，使用循环改进，可以不断的接收不同用户的文件，代码如下：
// 每次接收新的连接,创建一个Socket while（true）{ Socket accept = serverSocket.accept(); …… }
3.**效率问题**<br />服务端，在接收大文件时，可能耗费几秒钟的时间，此时不能接收其他用户上传，所以，使用多线程技术优化，代码如下：
while（true）{ Socket accept = serverSocket.accept(); // accept 交给子线程处理. new Thread(() -> { …… InputStream bis = accept.getInputStream(); …… }).start(); }
###### 优化实现
public class FileUpload_Server { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println(“服务器 启动….. “); // 1. 创建服务端ServerSocket ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); // 2. 循环接收,建立连接 while (true) { Socket accept = serverSocket.accept(); /*
3. socket对象交给子线程处理,进行读写操作Runnable接口中,只有一个run方法,使用lambda表达式简化格式*/new Thread(() -> {try (//3.1 获取输入流对象BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());//3.2 创建输出流对象, 保存到本地 .FileOutputStream fis = new FileOutputStream(System.currentTimeMillis() + ".jpg");BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fis);) {// 3.3 读写数据byte[] b = new byte[1024 * 8];int len;while ((len = bis.read(b)) != -1) {bos.write(b, 0, len);}//4. 关闭 资源bos.close();bis.close();accept.close();System.out.println("文件上传已保存");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
}
###### 信息回写分析图解前四步与基本文件上传一致.5. 【服务端】获取输出流，回写数据。5. 【客户端】获取输入流，解析回写数据。###### 回写实现
public class FileUpload_Server { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println(“服务器 启动….. “); // 1. 创建服务端ServerSocket ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); // 2. 循环接收,建立连接 while (true) { Socket accept = serverSocket.accept(); /*
3. socket对象交给子线程处理,进行读写操作Runnable接口中,只有一个run方法,使用lambda表达式简化格式*/new Thread(() -> {try (//3.1 获取输入流对象BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());//3.2 创建输出流对象, 保存到本地 .FileOutputStream fis = new FileOutputStream(System.currentTimeMillis() + ".jpg");BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fis);) {// 3.3 读写数据byte[] b = new byte[1024 * 8];int len;while ((len = bis.read(b)) != -1) {bos.write(b, 0, len);}// 4.=======信息回写===========================System.out.println("back ........");OutputStream out = accept.getOutputStream();out.write("上传成功".getBytes());out.close();//================================//5. 关闭 资源bos.close();bis.close();accept.close();System.out.println("文件上传已保存");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}).start();}}
}
**客户端实现：**
public class FileUpload_Client { public static void main(String[] args) throws IOException { // 1.创建流对象 // 1.1 创建输入流,读取本地文件 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“test.jpg”)); // 1.2 创建输出流,写到服务端 Socket socket = new Socket(“localhost”, 6666); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
//2.写出数据.byte[] b = new byte[1024 * 8 ];int len ;while (( len = bis.read(b))!=-1) {bos.write(b, 0, len);}// 关闭输出流,通知服务端,写出数据完毕socket.shutdownOutput();System.out.println("文件发送完毕");// 3. =====解析回写============InputStream in = socket.getInputStream();byte[] back = new byte[20];in.read(back);System.out.println(new String(back));in.close();// ============================// 4.释放资源socket.close();bis.close();}
}
#### 模拟B\S服务器(扩展知识点)模拟网站服务器，使用浏览器访问自己编写的服务端程序，查看网页效果。##### 案例分析1.准备页面数据，web文件夹。<br />复制到我们Module中，比如复制到day08中<br />1.我们模拟服务器端，ServerSocket类监听端口，使用浏览器访问
public static void main(String[] args) throws IOException { ServerSocket server = new ServerSocket(8000); Socket socket = server.accept(); InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] bytes = new byte[1024]; int len = in.read(bytes); System.out.println(new String(bytes,0,len)); socket.close(); server.close(); }
3.服务器程序中字节输入流可以读取到浏览器发来的请求信息<br /><br />GET/web/index.html HTTP/1.1是浏览器的请求消息。/web/index.html为浏览器想要请求的服务器端的资源,使用字符串切割方式获取到请求的资源。
//转换流,读取浏览器请求第一行 BufferedReader readWb = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); String requst = readWb.readLine(); //取出请求资源的路径 String[] strArr = requst.split(“ “); //去掉web前面的/ String path = strArr[1].substring(1); System.out.println(path);
###### 案例实现服务端实现：
public class SerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println(“服务端 启动 , 等待连接 …. “);
// 创建ServerSocket 对象
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
Socket socket = server.accept();
// 转换流读取浏览器的请求消息
BufferedReader readWb = new
BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String requst = readWb.readLine();
// 取出请求资源的路径
String[] strArr = requst.split(“ “);
// 去掉web前面的/
String path = strArr[1].substring(1);
// 读取客户端请求的资源文件
FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
byte[] bytes= new byte[1024];
int len = 0 ;
// 字节输出流,将文件写会客户端
OutputStream out = socket.getOutputStream();
// 写入HTTP协议响应头,固定写法
out.write(“HTTP/1.1 200 OK\r\n”.getBytes());
out.write(“Content-Type:text/html\r\n”.getBytes());
// 必须要写入空行,否则浏览器不解析
out.write(“\r\n”.getBytes());
while((len = fis.read(bytes))!=-1){
out.write(bytes,0,len);
}
fis.close();
out.close();
readWb.close();
socket.close();
server.close();
}
}
###### 访问效果- **火狐**> 小贴士：不同的浏览器，内核不一样，解析效果有可能不一样。发现浏览器中出现很多的叉子,说明浏览器没有读取到图片信息导致。<br />浏览器工作原理是遇到图片会开启一个线程进行单独的访问,因此在服务器端加入线程技术。
package com.net.fileUpAndDown;
import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket;
/**
浏览器请求服务器 //测试路劲：http://localhost:8989/line_structure/src/com/net/fileUpAndDown/web/index.html */ public class SerDemo { public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("服务端 启动 , 等待连接 .... ");// 创建ServerSocket 对象ServerSocket server = new ServerSocket(8989);new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {printHtml(server);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}).start();
}
private static void printHtml(ServerSocket server) throws IOException {
Socket socket = server.accept();// 转换流读取浏览器的请求消息BufferedReader readWb = newBufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));String requst = readWb.readLine();// 取出请求资源的路径String[] strArr = requst.split(" ");// 去掉web前面的/String path = strArr[1].substring(1);// 读取客户端请求的资源文件FileInputStream fis = new FileInputStream(path);byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;// 字节输出流,将文件写会客户端OutputStream out = socket.getOutputStream();// 写入HTTP协议响应头,固定写法out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());out.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());// 必须要写入空行,否则浏览器不解析out.write("\r\n".getBytes());while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {out.write(bytes, 0, len);}fis.close();out.close();readWb.close();socket.close();socket.close();
} }
```
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