[置顶] JavaSE 拾遗(13)——JavaSE 网络编程

IP地址:InetAddress
网络中设备的标识
不易记忆，可用主机名
本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
 
端口号
用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

传输协议
通讯的规则


常见协议：TCP，UDP
TCP，UDP


UDP的特点:
1.面向无连接
2.数据会被封包.在64K内
3.不可靠,因为无连接.所以不可靠.
4.速度快,因为不需要连接
例如.聊天的时候就是UDP的,还有视频会议,桌面共享等.
TCP的特点:
1.建立连接,形成传输数据的通道.
2.在连接中进行大数据量传输
3.通过三次握手完成连接,是可靠的协议
4.必须建立连接,但是效率稍低
例如,打电话就是TCP的.
UDP就相当于对讲机,TCP相当于电话,
下载就是TCP的因为不能丢数据.聊天就是UDP的


//-----------------------------------------------------------------------------

InetAddress 类 

,java.net包中.

InetAddress类用于描述IP的类

没有构造方法.
使用静态方法来访问本类对象
 
常用方法:
   static | InetAddress getLocalHost() : 返回本地主机。
   static InetAddress getByName(String host) : 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
   String getHostAddress() : 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
   String getHostName() : 获取此 IP 地址的主机名。
 
示例:

获取百度IP

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

class IPDemo {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
		InetAddress ia = InetAddress.getByName("www.baidu.com");

		System.out.println(ia.getHostAddress());
	}
}

Socket

Socket就是为网络服务提供的一种机制。
通信的两端都有Socket。
网络通信其实就是Socket间的通信。
数据在两个Socket间通过IO传输。

DatagramSocket 类 

java.net 包中

构造方法: 
   DatagramSocket() 
                    构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。

                     其他参与API.

常用方法:

   void send(DatagramPacket p) 
                     从此套接字发送数据报包
 
 

DatagramPacket 类

java.net 包中

构造方法:
   DatagramPacket(byte[] buf, int length) 
                      构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
   DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
                      构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。 
                       其他参与API.

常用方法:
    int getPort() 
                     返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
    
    InetAddress getAddress() 
                      返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
     
    int getLength() 
                      返回将要发送或接收到的数据的长度。
//-----------------------------------------------------------------------------
需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。，
定义一个udp发送端。
思路：
1、建立updsocket服务。
2、提供数据，并将数据封装到数据包中。
3、通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。
4、关闭资源。

定义udp的接收端

思路：
1、定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。
 方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2、定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据。
因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。
3、通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。
4、通过数据包对象的特有功能。将这些不同的数据取出。打印在控制台上。
5、关闭资源。
示例:数据传输

import java.net.*;

class UdpSend {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 1、创建udp服务。通过DatagramSocket对象。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);

		// 2、确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress
		// address, int port)

		byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes();
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,
				InetAddress.getByName("192.168.1.254"), 10000);

		// 3、通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。
		ds.send(dp);

		// 4、关闭资源。

		ds.close();
	}
}

示例:接收数据

import java.net.*;

class UdpRece {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 1、创建udp socket，建立端点。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
		while (true) {
			// 2、定义数据包。用于存储数据。
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

			// 3、通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。
			ds.receive(dp);// 阻塞式方法。

			// 4、通过数据包的方法获取其中的数据。
			String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

			String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());

			int port = dp.getPort();

			System.out.println(ip + "::" + data + "::" + port);

		}
		// 5、关闭资源
		// ds.close();

	}
}

编写一个聊天程序

/*
编写一个聊天程序。
有收数据的部分，和发数据的部分。
这两部分需要同时执行。
那就需要用到多线程技术。
一个线程控制收，一个线程控制发。

因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法。
而且这两个方法要封装到不同的类中。

 */
import java.net.*;
import java.io.*;

class Send implements Runnable// 发送端
{
	private DatagramSocket ds;

	public Send(DatagramSocket ds) {
		this.ds = ds;
	}

	public void run()// 多线程覆盖run方法
	{
		try {
			// 键盘录入
			BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(
					System.in));

			String len = null;

			while ((len = bufr.readLine()) != null) {
				// 转换成字节数组发送数据
				byte[] buf = len.getBytes();

				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,
						InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10001);

				ds.send(dp);

				if ("886".equals(len))
					break;
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException("发送端失败");
		}
	}
}

class Rece implements Runnable// 接收端
{
	private DatagramSocket ds;

	public Rece(DatagramSocket ds) {
		this.ds = ds;
	}

	public void run() {
		try {
			while (true) {
				// 建立字节数组接收数据
				byte[] buf = new byte[1024];

				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

				ds.receive(dp);

				// 获取IP
				String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

				// 将包转化成字符串
				String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());

				if ("886".equals(data)) {
					System.out.println(ip + "...离开聊天室");
					break;
				}
				// 打印
				System.out.println(ip + ".," + data);
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException("接收端失败");
		}
	}
}

class ChatDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 创建接收端和发送端
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
		DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10001);

		// 开启多线程
		new Thread(new Send(sendSocket)).start();
		new Thread(new Rece(receSocket)).start();
	}
}

TCP传输

Socket和ServerSocket

Tcp分客户端和服务端
客户端对应的对象是Socket。
服务端对应的对象是ServerSocket。

建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输

关闭socket
同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。
 
Socket 类 java.net包中
此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。
 
常用构造方法:
    Socket(String host, int port) 
                           创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
                           其他参阅api.
常用方法:

  OutputStream getOutputStream() 

                            返回此套接字的输出流。

  InputStream getInputStream() 
                          返回此套接字的输入流。
  void shutdownInput() 
                        此套接字的输入流置于“流的末尾”。
  void shutdownOutput() //关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1.
                               禁用此套接字的输出流。

ServerSocket 类 java.net 包中
此类实现服务器套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。
 
常用构造方法:
  ServerSocket(int port) 
    创建绑定到特定端口的服务器套接字。

常用方法:
   Socket accept() 
                      侦听并接受到此套接字的连接。 将ServerSocket变成Socket
   InetAddress getInetAddress() 
                      返回此服务器套接字的本地地址。
 

客户端
通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。
因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时，
就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。
需求：给服务端发送给一个文本数据。
步骤：
1、创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口

import java.io.*;
import java.net.*;

class TcpClient// 客户端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口
		Socket s = new Socket("127.0.0.1", 10003);

		// 为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());

		s.close();
	}
}

服务端:
1、建立服务端的socket服务。ServerSocket();
 并监听一个端口。
2、获取连接过来的客户端对象。
 通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。
3、客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。
 并打印在控制台。
4、关闭服务端。（可选）

import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

class TcpServer// 服务端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 建立服务端socket服务。并监听一个端口。
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);

		// 通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
		while (true) {
			Socket s = ss.accept();

			String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
			System.out.println(ip + ".....connected");

			// 获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。
			InputStream in = s.getInputStream();

			byte[] buf = new byte[1024];
			int len = in.read(buf);

			System.out.println(new String(buf, 0, len));

			s.close();// 关闭客户端.
		}
		// ss.close();
	}
}

/*
需求：建立一个文本转换服务器。
客户端给服务端发送文本，服务单会将文本转成大写在返回给客户端。
而且客户度可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。


分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入。
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。


步骤
1、建立服务。
2、获取键盘录入。
3、将数据发给服务端。
4、后去服务端返回的大写数据。
5、结束，关资源。


都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。




 */
import java.io.*;
import java.net.*;

class TransClient {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Socket s = new Socket("127.0.0.1", 10005);

		// 定义读取键盘数据的流对象。
		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				System.in));

		// 定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

		// 定义一个socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				s.getInputStream()));

		String line = null;

		while ((line = bufr.readLine()) != null) {
			if ("over".equals(line))
				break;

			out.println(line);

			String str = bufIn.readLine();
			System.out.println("server:" + str);

		}

		bufr.close();
		s.close();

	}
}

/*
 * 服务端： 源：socket读取流。 目的：socket输出流。 都是文本，装饰。
 */

class TransServer {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);

		Socket s = ss.accept();
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip + "....connected");

		// 读取socket读取流中的数据。
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				s.getInputStream()));

		// 目的。socket输出流。将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

		String line = null;

		while ((line = bufIn.readLine()) != null) {

			System.out.println(line);

			out.println(line.toUpperCase());
		}
		s.close();

		ss.close();
	}
}

示例:上传文本文件

import java.io.*;
import java.net.*;

class TextClient {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 建立服务端socket服务。并监听一个端口。
		Socket s = new Socket("127.0.0.1", 10006);

		// 和指定文件关联
		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("IPDemo.java"));

		// 发出数据
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

		String line = null;
		while ((line = bufr.readLine()) != null) {
			out.println(line);
		}

		s.shutdownOutput();// 关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1.

		// 接收服务端返回的数据
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				s.getInputStream()));

		String str = bufIn.readLine();
		System.out.println(str);

		bufr.close();

		s.close();
	}
}

class TextServer {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 服务端
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);

		Socket s = ss.accept();

		// 获取并打印IP
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip + "....connected");

		// 接收客户端的数据
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				s.getInputStream()));

		// 服务端输出目的
		PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"), true);

		String line = null;

		while ((line = bufIn.readLine()) != null) {
			// if("over".equals(line))
			// break;
			out.println(line);
		}

		// 告诉客户端上传成功
		PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
		pw.println("上传成功");

		out.close();
		s.close();
		ss.close();
	}
}

示例:上传图片

/*
 客户端。
 1、服务端点。
 2、读取客户端已有的图片数据。
 3、通过socket 输出流将数据发给服务端。
 4、读取服务端反馈信息。
 5、关闭。

 */

import java.io.*;
import java.net.*;

class PicClient {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 对传进来的文件进行多重判断
		if (args.length != 1) {
			System.out.println("请选择一个jpg格式的图片");
			return;
		}

		File file = new File(args[0]);

		if (!(file.exists() && file.isFile())) {
			System.out.println("该文件有问题，要么补存在，要么不是文件");
			return;

		}

		if (!file.getName().endsWith(".jpg")) {
			System.out.println("图片格式错误,请重新选择");
			return;
		}

		if (file.length() > 1024 * 1024 * 5) {
			System.out.println("文件过大，没安好心");
			return;
		}

		// 建立Socket服务,往服务端发送数据
		Socket s = new Socket("127.0.0.1", 10007);

		// 建立字节流和文件相关联
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

		// 使用Socket输出方法网服务端写出数据
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;

		while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
			out.write(buf, 0, len);
		}

		// 告诉服务端数据已写完
		s.shutdownOutput();

		// 使用Socket输出方法网服务端接收数据
		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] bufIn = new byte[1024];

		int num = in.read(bufIn);
		System.out.println(new String(bufIn, 0, num));

		fis.close();
		s.close();
	}
}

/*
 服务端

 这个服务端有个局限性。当A客户端连接上以后。被服务端获取到。服务端执行具体流程。
 这时B客户端连接，只有等待。
 因为服务端还没有处理完A客户端的请求，还有循环回来执行下次accept方法。所以
 暂时获取不到B客户端对象。

 那么为了可以让多个客户端同时并发访问服务端。
 那么服务端最好就是将每个客户端封装到一个单独的线程中，这样，就可以同时处理多个客户端请求。



 如何定义线程呢？

 只要明确了每一个客户端要在服务端执行的代码即可。将该代码存入run方法中。
 */

class PicThread implements Runnable {
	// 传进来的客户端
	private Socket s;

	PicThread(Socket s) {
		this.s = s;
	}

	// 对现场的Run方法
	public void run() {
		// 定义计数器,为了不让存入的文件相同
		int count = 1;

		// 获取客户端连进来的IP
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		try {
			// 打印客户端IP
			System.out.println(ip + "....connected");

			// 接收客户端传来的图片
			InputStream in = s.getInputStream();

			// 创建了路径.并存入格式比如 127.0.0.1(1).jpg
			File dir = new File("d:\\pic");

			File file = new File(dir, ip + "(" + (count) + ")" + ".jpg");

			// 如果文件存在的话就用while循环判断文件是否存在.知道不存在添加
			while (file.exists())
				file = new File(dir, ip + "(" + (count++) + ")" + ".jpg");

			// 输出
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

			byte[] buf = new byte[1024];

			int len = 0;
			while ((len = in.read(buf)) != -1) {
				fos.write(buf, 0, len);
			}

			// 告诉客户端上传成功
			OutputStream out = s.getOutputStream();

			out.write("上传成功".getBytes());

			fos.close();

			s.close();
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(ip + "上传失败");
		}
	}
}

class PicServer// 服务端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 接收客户端传来的数据
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);

		while (true) {
			// 阻塞是方法
			Socket s = ss.accept();

			// 为了实现多台客户端同时上传图片使用多线程
			new Thread(new PicThread(s)).start();
		}

		// ss.close();
	}
}

/*
客户端通过键盘录入用户名。
服务端对这个用户名进行校验。

如果该用户存在，在服务端显示xxx，已登陆。
并在客户端显示 xxx，欢迎光临。

如果该用户存在，在服务端显示xxx，尝试登陆。
并在客户端显示 xxx，该用户不存在。

最多就登录三次。
 */
import java.io.*;
import java.net.*;//导入包

class LoginClient// 客户端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 建立客户端
		Socket s = new Socket("192.168.1.254", 10008);

		// 键盘录入
		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				System.in));

		// 定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

		// 接收服务端返回的数据
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(
				s.getInputStream()));

		// for循环,因为最多可以登录3次.
		for (int x = 0; x < 3; x++) {
			// 将键盘录入的字符,转换成字符串,并判断是否是空.如果是直接退出,如果不是传个服务端
			String line = bufr.readLine();
			if (line == null)
				break;
			out.println(line);

			// 接收并打印服务端返回的数据.判断是否返回的是"欢迎".
			String info = bufIn.readLine();
			System.out.println("info:" + info);
			if (info.contains("欢迎"))
				break;
		}
		// 关闭流
		bufr.close();
		s.close();
	}
}

class UserThread implements Runnable {
	// 接收传进来的客户端
	private Socket s;

	UserThread(Socket s) {
		this.s = s;
	}

	public void run() {
		// 获取并打印客户端的IP
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip + "....connected");
		try {
			// 最多就登录三次。用for训话
			for (int x = 0; x < 3; x++) {
				// 接收客户端传来的数据
				BufferedReader bufIn = new BufferedReader(
						new InputStreamReader(s.getInputStream()));

				// 判断传进来的数据是否为空
				String name = bufIn.readLine();
				if (name == null)
					break;

				// 建立字符输入流和文件相关联,
				BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader(
						"user.txt"));

				// 建立给客户端的传输的数据
				PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

				String line = null;

				// 定义一个布尔型变量,来判断用户是否存在
				boolean flag = false;

				// 循环,并判断客户端传进来的数据.和服务端的数据是否相同.
				// 如果是退出循环,并显示xxx.已登录,和返回给客户端"xxx欢迎光临"
				// 如果输入不是在服务端显示XXX尝试登陆,并返回给客户端xxxz用户名不存在
				while ((line = bufr.readLine()) != null) {
					if (line.equals(name)) {
						flag = true;
						break;
					}
				}

				if (flag) {
					System.out.println(name + ",已登录");
					out.println(name + ",欢迎光临");
					break;
				} else {
					System.out.println(name + ",尝试登录");
					out.println(name + ",用户名不存在");
				}

			}
			s.close();
		}
		// 异常处理
		catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(ip + "校验失败");
		}
	}
}

class LoginServer {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 服务端
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10008);

		while (true) {
			// 阻塞式方法
			Socket s = ss.accept();

			// 建立多线程,因为N多的服务端要访问
			new Thread(new UserThread(s)).start();
		}
	}
}