【Java基礎(chǔ)】java網(wǎng)絡(luò)編程

源代碼：https://gitee.com/AgentXiao/NetProgram

一、幾個(gè)概念

1、網(wǎng)絡(luò)

將不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)連接到一起。簡(jiǎn)單氛圍局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)

2、地址

即ip地址，確定計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)絕對(duì)位置。相當(dāng)于城市中的一棟房子

3、端口

區(qū)分計(jì)算機(jī)軟件的。例如計(jì)算機(jī)安裝了QQ、微信等不同軟件，使用端口號(hào)實(shí)現(xiàn)不同的軟件訪問不同的服務(wù)器。相當(dāng)于房子的窗戶，每個(gè)窗戶對(duì)應(yīng)不同的軟件。
特點(diǎn)：（1）2個(gè)字節(jié) 0-65535 共65536個(gè)
（2）1024以下的不要使用，因?yàn)槭穷A(yù)留給計(jì)算機(jī)和各大廠商的，例如http -> 80，ftp -> 21

4、資源定位

統(tǒng)一資源定位符URL
統(tǒng)一資源URI

5、數(shù)據(jù)的傳輸

1）協(xié)議
TCP協(xié)議（transfer control protocol 傳輸控制協(xié)議）類比電話（面向連接，需要連接后才能通信）類似于三次握手，安全可靠但是效率低下
UDP協(xié)議（user datagram protocol 用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）類比短信（非面向連接，不需要建立連接也可以通信）不安全但是效率高
2）傳輸
先封裝、后拆封

二、類

底層還是流。學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)際上還是學(xué)習(xí)類的使用。

1、InetAddress：封裝IP和DNS

這個(gè)類是沒有構(gòu)造方法的（構(gòu)造），但是提供了靜態(tài)方法用戶創(chuàng)建InetAddress對(duì)象。創(chuàng)建InetAddress對(duì)象的三種方式及常用方法如下：

        //InetAddress類沒有構(gòu)造方法，需要通過調(diào)用靜態(tài)方法進(jìn)行創(chuàng)建

        //根據(jù)getLocalHost方法創(chuàng)建InetAddress對(duì)象
        InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();//這是一個(gè)靜態(tài)方法
        System.out.println(addr.getHostName());//獲得計(jì)算機(jī)名
        System.out.println(addr.getHostAddress());//獲得IP地址

        //根據(jù)域名創(chuàng)建InetAddress對(duì)象
        addr = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(addr.getHostName());//獲得計(jì)算機(jī)名
        System.out.println(addr.getHostAddress());//獲得IP地址

        //根據(jù)IP地址創(chuàng)建InetAddress對(duì)象
        addr = InetAddress.getByName("183.232.231.172");
        System.out.println(addr.getHostName());//獲得計(jì)算機(jī)名。如果沒有解析，則返回自身
        System.out.println(addr.getHostAddress());//獲得IP地址

2、InetSocketAddress：封裝端口

這個(gè)類相比于InetAddress還封裝了端口號(hào)：

        //通過構(gòu)造方法創(chuàng)建InetSocketAddress對(duì)象，指定地址和端口
        InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("localhost",9999);
        //hostname是字符串時(shí)實(shí)際上也是調(diào)用了InetAddress.getByName("127.0.0.1")
        //InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9999);
        System.out.println(isa.getPort());//獲得端口
        System.out.println(isa.getHostName());//獲得計(jì)算機(jī)名稱

        InetAddress addr = isa.getAddress();
        System.out.println(addr.getHostAddress());//獲得IP地址
        System.out.println(addr.getHostName());//獲得計(jì)算機(jī)名

3、URL

URI（Uniform resource identifier）統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符,用來唯一的標(biāo)識(shí)一個(gè)資源。
URL（Uniform Resource Locator）統(tǒng)一資源定位器,它是一種具體的URI 。
URL由四部分組成：協(xié)議+存放資源的主機(jī)名稱+端口+資源文件名
java中的URL類：
1）常用構(gòu)造方法
URL(String spec) :絕對(duì)路徑構(gòu)建
URL(URL context, String spec) :相對(duì)路徑構(gòu)建
2）常用方法

        //絕對(duì)路徑構(gòu)建
        URL url = new URL("http://www.baidu.com:80/index.jsp#aa?username=jack");
        //相對(duì)路徑構(gòu)建
        //URL url = new URL("http://www.baidu.com:80/a/");
        //url = new URL(url,"b.jsp");
        System.out.println(url.toString());

        //常用方法
        System.out.println("協(xié)議"+url.getProtocol());
        System.out.println("域名"+url.getHost());
        System.out.println("端口"+url.getPort());
        System.out.println("資源"+url.getFile());
        System.out.println("相對(duì)路徑"+url.getPath());
        System.out.println("錨點(diǎn)"+url.getRef());
        System.out.println("參數(shù)"+url.getQuery());//如果存在錨點(diǎn)則返回null，因?yàn)閰?shù)被當(dāng)做了錨點(diǎn)的一部分
    }
}

3）流 openStream

        URL url = new URL("http://www.baidu.com");//默認(rèn)資源

        //獲得資源 網(wǎng)絡(luò)流
        InputStream is = url.openStream();

        //輸出：會(huì)亂碼
//        byte[] flush = new byte[1024];
//        int len = 0;
//        while(-1 != (len=is.read(flush))){
//            System.out.println(new String(flush,0,len));
//        }
//        is.close();

        //輸出，不亂碼
//        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream(),"utf-8"));
//        String msg = null;
//        while((msg = bf.readLine()) != null){
//            System.out.println(msg);
//        }
//        bf.close();


        //輸出到本地
        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream(),"utf-8"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("baidu.html"),"utf-8"));
        String msg = null;
        while((msg = bf.readLine()) != null){
            bw.append(msg);
            bw.newLine();
        }
        bw.flush();

        bw.close();
        bf.close();

4、UDP通信

以數(shù)據(jù)為中心 非面向連接 不安全 數(shù)據(jù)可能丟失 效率高

客戶端
1）創(chuàng)建客戶端 DatagramSocket 類+指定端口
2）準(zhǔn)備數(shù)據(jù) 字節(jié)數(shù)組
3）打包 DatagramPacket + 服務(wù)器地址及端口
4）發(fā)送
5）釋放資源

        //1、創(chuàng)建服務(wù)器端 + 端口
        DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);
        //2、準(zhǔn)備接收容器
        byte[] contains = new byte[1024];
        //3、封裝成包
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(contains,contains.length);
        //4、接收數(shù)據(jù)
        server.receive(packet);
        //5、分析數(shù)據(jù)
        byte[] data = packet.getData();
        int len = packet.getLength();
        System.out.println(new String(data,0,len));
        //6、釋放資源
        server.close();

服務(wù)器端
1）創(chuàng)建服務(wù)端 DatagramSocket 類+指定端口
2）準(zhǔn)備接收容器 字節(jié)數(shù)組 封裝 DatagramPacket
3）包 接收數(shù)據(jù)
4）分析
5）釋放資源

        //1、創(chuàng)建客戶端 + 端口(同一臺(tái)機(jī)器端口號(hào)不能重復(fù))
        DatagramSocket client = new DatagramSocket(6666);
        //2、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
        byte[] data = "我愛你".getBytes();
        //3、打包（發(fā)送的地點(diǎn)和端口）
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length,InetAddress.getByName("localhost"),8888);
        //4、發(fā)送
        client.send(packet);
        //5、釋放
        client.close();

5、Socket編程

基于tcp: 面向連接 安全 可靠 效率低 ，類似于打電話

Socket編程示意圖

服務(wù)器：ServerSocket類

        //1、創(chuàng)建服務(wù)器 指定端口
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2、接收客戶端連接 阻塞式
        Socket socket = server.accept();
        System.out.println("一個(gè)客戶端建立連接");
        //3、發(fā)送數(shù)據(jù)
        String msg = "歡迎使用";
//        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
//        bw.write(msg);
//        bw.newLine();//加行結(jié)束符
//        bw.flush();

        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
        dos.writeUTF(msg);
        dos.flush();

客戶端：Socket類

 //1、創(chuàng)建客戶端 必須指定服務(wù)器端和端口
        Socket client = new Socket("localhost",8888);
        //2、接收數(shù)據(jù)
//        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
//        System.out.println(br.readLine());//阻塞式方法，逐行讀取，需要讀取的數(shù)據(jù)有行結(jié)束符

        DataInputStream dis = new DataInputStream(client.getInputStream());
        System.out.println(dis.readUTF());

6、聊天室的設(shè)計(jì)

聊天室版本

在這里我寫了四個(gè)聊天室的版本，是循序漸進(jìn)的，不斷完善的。詳見源代碼。
版本1：
客戶端可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但是只能實(shí)現(xiàn)單線程，就是只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶發(fā)送后再接收。
版本2：
客戶端新增發(fā)送和接收線程，兩者獨(dú)立工作，用戶可以實(shí)現(xiàn)發(fā)生和接收的分離。但是服務(wù)器端仍然只能接收一個(gè)用戶。
版本3：
改造服務(wù)器，為服務(wù)器添加用戶容器，可同時(shí)添加多個(gè)用戶及響應(yīng)多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。
版本4：
新增私聊功能。

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