第二十一章 网络通信
网络通信这一章 基本分为三个部分 网络基础概念和TCP,UDP这三个部分主要如下：
计算机网络实现了堕胎计算机间的互联，使得它们彼此之间能够进行数据交流。网络应用程序就是再已连接的不同计算机上运行的程序，这些程序借助于网络协议，相互之间可以交换数据，编写网络应用程序前，首先必须明确网络协议TCP/IP协议是网络应用程序的首选
网络程序设计基础：
网络程序设计编写始于其他计算机进行通信的程序，java已经将网络程序所需要而定元素封装成不同的类，用户只要床啊金这些类的对象，使用相应的方法即使不举报相关的网络知识，也是可以编写除高质量的网络通信程序的，
本章最主要的是TCP和UDP两个部分 他们两主要的区别就是一个是一对一通信 一个是一对多通信 当然两者都有各自的优势和劣势，接下来先讲解 TCP部分
TCP程序
TCP程序的通信方式呢 是一对一的 步骤是 先要打开服务器然后客户端连接服务器 先是尝试客户端是否能够接收到信息 如果可以接收到信息的话 这时服务器将会把文件传输给客户端，这样的话 能够保证客户端可以接收到信息 ，劣势呢就是每次都是要这样子 所以效率对比起UDP来说慢下了好多 以下代码将会进行讲解
客户端代码：
package tcp;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
/**
* Socket客户端
**/
public class SocketClient {
public static void main(String[] args) {
Socket s = null;
try {
// 与ip为127.0.0.1、端口为12345的服务端建立连接
s = new Socket("127.0.0.1", 12345);
// 创建输入流接收服务端发送的消息（字节流）
InputStream is = s.getInputStream();
// 将服务端返回的字节流转化为字符流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
// 创建字符流读取缓冲区，方便每行读取
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
// 创建输出流返回消息
OutputStream os = s.getOutputStream();
// 创建输出流缓冲
PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
// 创建发送消息的线程
Runnable rOut = () -> {
boolean flag = true;
while (flag) {
try {
// 接收控制台输入
Scanner scan = new Scanner(System.in);
String msg = scan.nextLine();
// 将输入写入缓冲
pw.println(msg);
// 将缓冲内的数据推送至服务端并清空缓冲区
pw.flush();
} catch (Exception e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
}
}
};
// 创建接收消息的线程
Runnable rIn = () -> {
boolean flag = true;
while (flag) {
try {
// 逐行读取服务端返回的消息并打印
String str = br.readLine();
System.out.println("服务端的消息：" + str);
} catch (IOException e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
}
}
};
// 启动两个线程
Thread tOut = new Thread(rOut);
Thread tIn = new Thread(rIn);
tOut.start();
tIn.start();
}catch (IOException e) {
try {
// 释放资源
s.close();
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}
}
}
服务端代码：
package tcp;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
/**
* Socket服务端
**/
public class SocketServer {
public static void main(String[] args) {
ServerSocket ss = null;
Socket s = null;
try {
// 创建监听端口为12345的Socket服务端
ss = new ServerSocket(12345);
System.out.println("服务端Socket服务已建立，等待客户端连接...");
// 通过ss.accept()开始持续监听12345端口，当有连接时获取收到的包装成Socket的客户端对象
s = ss.accept();
// 获取客户端的IP地址和端口号
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
int port = s.getPort();
System.out.println("服务端与 " + ip + ":" + port + " 已建立连接");
// 创建输入流接收客户端发送的消息（字节流）
InputStream is = s.getInputStream();
// 将客户端发送的字节流转化为字符流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
// 创建字符流读取缓冲区，方便每行读取
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
// 创建输出流返回消息
OutputStream os = s.getOutputStream();
// 创建输出流缓冲
PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
// 创建接受信息的线程
Runnable rIn = () -> {
boolean flag = true;
while (flag) {
try {
// 逐行读取客户端发送的消息并打印
String str = br.readLine();
System.out.println("客户端的消息：" + str);
} catch (IOException e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
}
}
};
// 创建发送消息的线程
Runnable rOut = () -> {
boolean flag = true;
while (flag) {
try {
// 接收控制台输入
Scanner scan = new Scanner(System.in);
String msg = scan.nextLine();
// 将输入写入缓冲
pw.println(msg);
// 将缓冲内的数据推送至客户端并清空缓冲区
pw.flush();
} catch (Exception e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
}
}
};
// 开启两个线程
Thread tIn = new Thread(rIn);
Thread tOut = new Thread(rOut);
tIn.start();
tOut.start();
} catch (IOException e) {
try {
// 释放资源
ss.close();
s.close();
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}
}
}
代码图如下：
运行结果如下所示：
接下来讲解UDP程序
UDP程序
UDP程序跟TCP程序不同的地方呢 TCP通信是一对一通信 如果要一下通知好多个人的话 就需要一个一个来通信 所以这时将会需要UDP了 UDP的优势就在于效率高 但是不稳定的地方呢 就是效率高但是不一定每个人都能看到 就像老师在台上讲课 总有一些学生会在台下玩手机 或者带耳机 不一定每一个人都能够接受得到 这就是UDP的不稳定的地方 ，接下来使用代码来讲解：
广播类代码如下：
package udp;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
//广播 先运行
public class Notification extends Thread{
String weather = "节目预报：八点有大型晚会，请收听";//发送消息
int port = 9898;//端口号
InetAddress iaddress = null;
MulticastSocket socket = null;//多点广播套接字
Notification(){
try {
iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0");//地址
socket = new MulticastSocket(port);//实例化多点广播套接字
socket.setTimeToLive(1);//指定发送范围是本地网络
socket.joinGroup(iaddress);//加入广播组
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();//输出异常信息
}
}
public void run(){//run方法
while(true) {
DatagramPacket packet = null;//数据包
byte data[]=weather.getBytes();//字符串消息的字节数组
packet = new DatagramPacket(data,data.length,iaddress,port);//将数据打包
System.out.println(weather);//控制台打印消息
try {
socket.send(packet);//发送数据
sleep(3000);//让线程休眠3000毫秒
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[]args) {
Notification w =new Notification();
w.start();//启动线程
}
}
接收类代码如下：
package udp;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.WindowConstants;
//接收 后运行
public class Receive extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
int port ;//端口
InetAddress group =null;//广播组地址
MulticastSocket socket = null;//多点广播套接字对象
JButton inceBtn = new JButton("开始接收");
JButton stopBtn = new JButton("停止接收");
JTextArea inceAr = new JTextArea(10,10);//显示接收广播的文本域
JTextArea inced = new JTextArea(10,10);
Thread thread ;
boolean stop = false;//定制接受信息状态
public Receive () {
setTitle("广播数据包");
setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
thread = new Thread(this);
inceBtn.addActionListener(this);//绑定按钮ince的单击事件
stopBtn.addActionListener(this);//绑定按钮stop的单击事件
inceAr.setForeground(Color.blue);//指定文本域中文字的颜色
JPanel north = new JPanel();
north.add(inceBtn);//将按钮添加到面板north上
north.add(stopBtn);
add(north,BorderLayout.NORTH);//将north放置在窗体的上部
JPanel center = new JPanel();//创建面板对象center
center.setLayout(new GridLayout(1,2));//设置面板布局
center.add(inceAr);//将文本域添加到面板上
center.add(inced);
add(center,BorderLayout.CENTER);//设置面板的布局
validate();//刷新
port =9898;//设置端口号
try {
group = InetAddress.getByName("224.255.10.0");//指定接收地址
socket = new MulticastSocket(port);//绑定多点广播套接字
socket.joinGroup(group);//加入广播组
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();//输出异常信息
}
setBounds(100,50,360,380);//设置布局
setVisible(true);//将窗体设置为显示状态
}
public void run() {//run方法
while (!stop) {
byte data[] = new byte[1024];//创建缓存字节数组
DatagramPacket packet = null;
packet = new DatagramPacket(data,data.length,group,port);//待接收的数据包
try {
socket.receive(packet);//接收数据包
//获取数据包中的内容
String message = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
inceAr.setText("正在接收的内容：\n"+message);//将接受内容显示在文本域中
inced.append(message+"\n");//每条信息为一行
}catch(IOException e ) {
e.printStackTrace();//输出异常信息
}
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e) {//单机按钮ince出发时间
if(e.getSource()==inceBtn) {
inceBtn.setBackground(Color.red);//设置按钮颜色
stopBtn.setBackground(Color.yellow);
if(!(thread.isAlive())) {//如线程不处于“新建状态”
thread = new Thread(this);//实例化Thread对象
}
thread.start();//启动线程
stop = false;//开始接受信息
}
if(e.getSource()== stopBtn) {//单机按钮stop出发时间
inceBtn.setBackground(Color.yellow);//设置按钮亚瑟
stopBtn.setBackground(Color.red);
stop = true;//停止接收信息
}
}
public static void main(String[]args) {
Receive rec = new Receive();
rec.setSize(460,200);
}
}
代码图如下所示：
运行结果如下所示：