網(wǎng)絡(luò)編程一 —— Java.net包

Java.net包

Java.net包下常用的功能大致分為如下幾個部分：

分類

地址

地址(IP)是指主機地址或者用作主機的標(biāo)識符或者用作套接字端點標(biāo)識符。
例如：主機的IP地址為123.123.123.123，主機的Host為“COM12345”。

地址最常用的類是InetAddress，它表示Internet協(xié)議下IP地址。它的用法如下：

// 獲取本機的IP地址和主機名
try {
    InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
    System.out.println("IP地址: " + address.getHostAddress());
    System.out.println("主機名 : " + address.getHostName());
} catch (UnknownHostException e) {
    e.printStackTrace();
}

根據(jù)IP地址或者主機名獲得InetAddress:

try {
    InetAddress address = InetAddress.getByName("123.123.123.123");
    System.out.println("IP地址: " + address.getHostAddress());
    System.out.println("主機名 : " + address.getHostName());
} catch (UnknownHostException e) {
    e.printStackTrace();
}

套接字

在客戶機/服務(wù)器工作模式中，在Server端，要準備接受多個Client端計算機的通信。為此，除用IP地址標(biāo)識Internet上的計算機之外，另還引入端口號，用端口號標(biāo)識正在Server端后臺服務(wù)的線程。端口號與IP地址的組合稱為網(wǎng)絡(luò)套接字（socket）。

java.net 包提供 4 種套接字：

  • Socket： 是 TCP 客戶端 API，通常用于連接遠程主機。
  • ServerSocket： 是 TCP 服務(wù)器 API，通常接受源于客戶端套接字的連接。
  • DatagramSocket： 是 UDP 端點 API，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包
  • MulticastSocket ：是 DatagramSocket 的子類，在處理多播組時使用。

使用 TCP 套接字的發(fā)送和接收操作需要借助 InputStream 和 OutputStream 來完成，這兩者是通過Socket.getInputStream() 和 Socket.getOutputStream() 方法獲取的。

實例會在后面介紹TCP和UDP的時候介紹。

網(wǎng)絡(luò)接口

網(wǎng)絡(luò)接口在java.net包中特指NetworkInterface類，它提供 API 以瀏覽和查詢本地機器的所有網(wǎng)絡(luò)接口（例如，以太網(wǎng)連接或 PPP 端點）。只有通過該類才可以檢查是否將所有本地接口都配置為支持 IPv6。

一般用它來獲取某一個網(wǎng)卡的信息，或者本機所有網(wǎng)卡的信息，用法如下：

try {
    // 通過真實的網(wǎng)卡名獲取接口
    NetworkInterface ni = NetworkInterface.getByName("eth4");

    // 通過InetAddress獲取接口
    InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
    NetworkInterface ni1 = NetworkInterface.getByInetAddress(address);

    // 獲取本機所有網(wǎng)絡(luò)接口
    Enumeration<NetworkInterface> nis = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
    while (nis.hasMoreElements()) {
        // ...
    }

} catch (SocketException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (UnknownHostException e) {
    e.printStackTrace();
}

資源標(biāo)識符/定位符

URI: 全稱統(tǒng)一資源標(biāo)識符，它是一種采用特定的語法標(biāo)識一個資源的字符串表示，簡記為它是標(biāo)識一個資源的字符串。
它的格式為：

//模式：模式特定部分
scheme:scheme specific part

模式一般格式有:

  • data:: 鏈接中直接包含經(jīng)過BASE64編碼的數(shù)據(jù)
  • file:：本地磁盤上的文件
  • ftp:：FTP服務(wù)器
  • http:：使用超文本傳輸協(xié)議
  • mailto:：電子郵件的地址

模式特定部分沒有特別的要求，但一般都遵守同一種結(jié)構(gòu)形式：

//授權(quán)機構(gòu)/路徑?查詢參數(shù)

//authority/path?query

例如：

模式://授權(quán)機構(gòu)/路徑?查詢參數(shù)

http://www.baidu.com/s?ie=utf-8

URI獲取各個模式部分：

URI uri = URI.create("http://www.baidu.com/s?ie=UTF-8");
System.out.println(uri.getScheme()); // http
System.out.println(uri.getAuthority()); // www.baidu.com
System.out.println(uri.getHost()); // www.baidu.com
System.out.println(uri.getPath()); // /s
System.out.println(uri.getPort()); // -1
System.out.println(uri.getRawQuery()); // ie=UTF-8

解析URI：

URI uri1 = URI.create("http://www.baidu.com:8080/abc.html");
URI uri2 = URI.create("/replace.html");

// 替換URL路徑
URI uri = uri1.resolve(uri2);
System.out.println(uri); // http://www.baidu.com:8080/replace.html

URI uri3 = URI.create("http://www.baidu.com:8080/");
// 解析出相對路徑
URI uriNew = uri3.relativize(uri1);
System.out.println(uriNew); // abc.html

URL：也就是統(tǒng)一資源位置。實際上，URL就是一種特殊的URI，它除了標(biāo)識一個資源，還會為資源提供一個特定的網(wǎng)絡(luò)位置，客戶端可以通過它來獲取URL對應(yīng)的資源。
它的格式為：

protocol://userInfo@host:port/path?query#fragment

協(xié)議://用戶信息@主機名:端口/路徑?查詢#片段

創(chuàng)建URL的幾種方式：

URL url = new URL("http", "192.168.123.123", 8080, "/index");
System.out.println(url.toString()); // http://192.168.123.123:8080/index

URL url1 = new URL("http://192.168.123.123:8080/index"); 
System.out.println(url1.toString()); // http://192.168.123.123:8080/index

URL url2 = new URL("http", "192.168.123.123", "/index");
System.out.println(url2.toString()); // http://192.168.123.123/index

URL context = new URL("http", "192.168.123.123", "/index");
URL url3 = new URL(context, "/login");
System.out.println(url3.toString()); // http://192.168.123.123/login

URL中常用的方法：

// 輸出網(wǎng)絡(luò)地址的內(nèi)容
URL url = new URL("https://www.baidu.com");
InputStream stream = url.openStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
while (stream.read(bytes, 0, bytes.length) != -1) {
    String str = new String(bytes);
    System.out.println(str);
}
stream.close();


//獲取模式(協(xié)議)
url.getProtocol()

//獲取主機名
url.getHost()

//獲取授權(quán)機構(gòu),一般是host:port的形式
url.getAuthority()

//獲取端口號port
url.getPort()

//返回協(xié)議的默認端口，如http協(xié)議的默認端口號為80，如果沒有指定協(xié)議的默認端口則返回-1
url.getDefaultPort()

//返回URL字符串中從主機名后的第一個斜桿/一直到片段標(biāo)識符的#字符之前的所有字符
//https://localhost:8080/search?name=doge#anchor-1
url.getFile() //  /search?name=doge

//返回的值和getFile()相似，但是不包含查詢字符串
//https://localhost:8080/search?name=doge#anchor-1
url.getPath() // /search

//返回URL的片段標(biāo)識符部分
url.getRef()

//返回URL的查詢字符串
url.getQuery()

//返回URL中的用戶信息,不常用
url.getUserInfo()

URL的編碼：URL出現(xiàn)的時候，Unicode沒有普及，因此當(dāng)時規(guī)定字符必須是ASCII中的子集。所以，其他字符要使用時，必須經(jīng)過編碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼后才能識別。

String baseUrl = "http://localhost:9090";
String path = "/index?name=派大星doge";
String encode = URLEncoder.encode(path, "UTF-8");
System.out.println(baseUrl + encode); // http://localhost:9090%2Findex%3Fname%3D%E6%B4%BE%E5%A4%A7%E6%98%9Fdoge

String decode = URLDecoder.decode(encode, "UTF-8");
System.out.println(baseUrl + decode); // http://localhost:9090/index?name=派大星doge
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