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网络程序设计编写的是与其他计算机进行通信的程序。Java 已经将网络程序所需要的元素… 文章目录 网络程序设计基础局域网与互联网 网络协议IP协议TCP/IP 协议端口域套接字 TCP 程序InterAddress 类ServerSocket 类 UDP 程序DatagramPacket 类DatagramSocket 类 网络程序设计基础
网络程序设计编写的是与其他计算机进行通信的程序。Java 已经将网络程序所需要的元素封
装成不同的类用户只要创建这些类的对象使用相应的方法即使不具备有关的网络支持也可
以编写出高质量的网络通信程序。 局域网与互联网
为了实现两台计算机的通信必须用一个网络线路连接两台算计。 服务器是指提供信息的计算机程序
客户机是指请求信息的计算机或程序
网络用于连接服务器与客户机实现两者的相互通信。但是有时在某个网络中很难将服务器与客户机区分开。局域网 (LAN) 是一群通过一定形式连接起来的计算机它可以由两台计算机组成也可以由同一区域内地上千台计算机组成。将 LAN 延伸到更大的范围这样的网络成为广域网WAN)。互联网是由无数的 LAN 和 WAN 组成的。 网络协议
网络协议规定了计算机之间连接的物理、机械网络与网卡的连接规定、电气有效的电平范围等特征计算机之间的相互寻址规则数据发送冲突的解决方式长数据如何分段传送与接收等内容。
IP协议
IP 是 Internet Protocol 的简称是一种网络协议。Internet 网络采用的协议是 TCP/IP协议。TCP/IP 模式是一种层次结构共分为 4 层分别为应用层、传输层、互联网层和网络层。各层实现特定的功能提供特定服务和访问接口并具有相对的独立性。 TCP/IP 协议
在TCP/IP 协议栈中有两个高级协议
传输控制协议TCP
用户数据报协议UDP端口域套接字
一般而言一台计算机只有单一的连接到网络的物理连接所以的数据读通过此连接对内、
对外送达特定的计算机这就是端口。网络程序设计的端口port并非真实的物理存在而是一个假想的连接装置。
网络程序中的套接字Socket用于将应用程序 与端口连接起来。套接字是一个假想的连接装置就像插座一样可以连接电器与电线。 TCP 程序
TCP 网络程序设计是利用 Socket 类编写通信程序。利用 TCP 协议进行通信的两个应用程序是有主次之分的一个称为服务器程序另一个称为客户机程序两者的功能和编写方法大不一样。 InterAddress 类
java.net 包中的 InterAddress 类是与 IP 地址相关的类利用该类可以获取 IP 地址、主机地址等信息。
示例
import java.net.*;public class Demo21_1 {public static void main(String[] args) {InetAddress ip;//创建InetAddress对象try {//捕捉异常ipInetAddress.getLocalHost();//实例化对象String mingip.getHostName();//获取本机名String diziip.getHostAddress();//获取本机地址System.out.println(本机名ming);//输出本机名System.out.println(本机IP地址dizi);//将本机IP地址输出} catch (UnknownHostException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();//输出异常}}}ServerSocket 类
java.net 包中的 ServerSocket 类用于表示服务器套接字其主要功能是等待来自网络上的
“请求”它可以通过指定的端口来等待连接的套接字。服务器套接字一次可以与一个套接字。如果
多台客户机同时提供出连接请求服务器套接字会将请求连接的客户机存入列队中然后从中取出
一个套接字与服务器新建的套接字连接起来。若请求连接大于最大容纳数则多出的连接请求被
拒绝。队列的默认大小是 50。
ServerSocket 类的构造方法通常会抛出 IOException 异常具体有以下几种形式:
ServerSocket(): 创建非绑定服务器套接字。ServerSocket(int port): 创建绑定到特定端口的服务器套接字。ServerSocket(int port,int backlog): 利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号上。ServerSocket(int port,int backlog,InetAddress bindAddress): 使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。这种情况适用于计算机上有多块网卡和多个IP 地址的情况用户可以明确规定 ServerSocket 在哪块网卡或哪个 IP 地址上等待客户的连接请求。 详见Java1.8API文档 示例创建 TCP/IP 协议服务器本实例是一个 TCP服务器端程序。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Demo21_2 {private ServerSocket s;//服务器套接字private Socket sk;//客户端套接字void start() {//启动服务器try {snew ServerSocket(8998);//服务器启用8998端口System.out.println(服务器套接字已经创建成功);while(true) {System.out.println(等待客户机的接入);sks.accept();//监听客户机的连接BufferedReader rnew BufferedReader(new InputStreamReader(sk.getInputStream()));while(true) {//循环接收信息String mr.readLine();//读取一行文本if(退出.equals(m)) {//如果客户机发来的内容为退出System.out.println(客户机退出);break;//停止接收信息}System.out.println(客户机m);}r.close();//关闭流sk.close();//关闭套接字}}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) {Demo21_2 tcpnew Demo21_2();tcp.start();//启动服务器}}服务器端
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Container;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.JTextField;public class Demo21_2_2 extends JFrame{private PrintWriter w;//字符输出流Socket s;//客户端套接字private JTextArea areanew JTextArea();//文本域private JTextField textnew JTextField();//文本框public Demo21_2_2() {setTitle(向服务器送数据);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);Container cgetContentPane();//主容器JScrollPane scrollPanenew JScrollPane(area);//滚动面板getContentPane().add(scrollPane,BorderLayout.CENTER);c.add(text,South);//将文本框放到窗体下部text.addActionListener(new ActionListener() {//文本框触发回车事件public void actionPerformed(ActionEvent e) {w.println(text.getText().trim());//将文本框的信息写入流area.append(text.getText()\n);//将文本框的信息显示在文本域中text.setText();//将文本框清空}});}public void c() {//连接服务器方法area.append(尝试连接\n);//文本域中提示信息try {snew Socket(127.0.0.1,8998);//连接本地计算机的端口8998wnew PrintWriter(s.getOutputStream(),true);area.append(完成连接\n);}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) {Demo21_2_2 cnew Demo21_2_2();c.setSize(200, 200);//窗体大小c.setVisible(true);//是否显示c.c();//连接服务器}}UDP 程序
用户数据报协议 (UDP) 是网络信息传输的另一种形式。基于 UDP 的通信和基于 TCP 的通信基于 UDP的信息传递更快但不提供可靠性保证。使用 UDP 传递数据时用户无法知道数据能否正确地到达主机也不能确定到达目的地的顺序是否和发送相同。虽然 UDP 是一种不可靠的员议但如果需要较快地传输信息并能容忍小的错误可以考虑使用 UDP。
基于 UDP 通信的基本模式如下
将数据打包 (称为数据包)然后将数据包发往目的地。接收别人发来的数据包然后查看数据包。
发送数据包的步骤如下:
使用 DatagramSocket() 创建一个数据包套接字。 使用 DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)创建要发送的 数据包。使用 DatagramSocket 类的 send() 方法发送数据包。
接收数据包的步骤如下:
使用 DatagramSocket(int port) 创建数据包套接字绑定到指定的端口。使用 DatagramPacket(byte[]buf,int length) 创建字节数组来接收数据包。使用 DatagramPacket 类的 receive() 方法接收UDP包。 DatagramPacket 类
java.net 包的 DatagramPacket 类用来表示数据包。DatagramPacket 类的构造方法如下: 第一种构造方法在创建 DatagramPacket 对象时指定了数据包的内存空间和大小。第二种构造方法不仅指定了数据包的内存空间和大小还指定了数据包的目标地址和口、在发送数据时必须指定接收方的 Socket 地址和端口号因此使用第二种构造方法可创建发送数据的 DamgramPacket 对象。 DatagramSocket 类
javanet 包中的 DatagramSocket 类用于表示发送和接收数据包的套接字。该类的构造方法如下:
第一种构造方法创建 DatagramSocket 对象构造数据报套接字并将其绑定到本地主机任何可用的端口上。第二种构造方法创建 DatagramSocket 对象创建数据报套字并将其绑定到本地主机的指定端口上。第三种构造方法创建 DatagramSocket 对象创建数据报套接字并将其绑定到指定的端口和指定的本地地址上。第三种构造函数适用于有多块网卡和多个 IP 地址的情况。 示例创建 UDP 协议广播电台程序广播主机程序不断地向外播出信息。
发送数据部分
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;public class Demo21_3 extends Thread{String weather节目预报八点有大型晚会请收听;int port9898;InetAddress iaddressnull;MulticastSocket socketnull;Demo21_3(){try {iaddressInetAddress.getByName(224.225.10.1);socketnew MulticastSocket(port);socket.setTimeToLive(1);socket.joinGroup(iaddress);}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}}public void run() {while(true) {DatagramPacket packetnull;byte date[]weather.getBytes();packetnew DatagramPacket(date,date.length,iaddress,port);System.out.println(weather);try {socket.send(packet);sleep(3000);} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}public static void main(String[] args) {Demo21_3 wnew Demo21_3();w.start();}}接收数据部分
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;public class Demo21_3_2 extends JFrame implements Runnable,ActionListener{int port9898;InetAddress groupnull;MulticastSocket socketnull;JButton inceBthnew JButton(开始接收);JButton stopBthnew JButton(停止接收);JTextArea inceArnew JTextArea(10,10);JTextArea incednew JTextArea(10,10);Thread thread;boolean stopfalse;public Demo21_3_2() {setTitle(广播数据);setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);threadnew Thread(this);inceBth.addActionListener(this);stopBth.addActionListener(this);inceAr.setForeground(Color.blue);JPanel northnew JPanel();north.add(inceBth);north.add(stopBth);add(north,BorderLayout.NORTH);JPanel centernew JPanel();center.setLayout(new GridLayout(1,2));center.add(inceAr);center.add(inced);add(center,BorderLayout.CENTER);validate();try {groupInetAddress.getByName(224.225.10.1);socketnew MulticastSocket(port);socket.joinGroup(group);}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}setBounds(100,50,360,380);setVisible(true);}public void run() {while(!stop) {byte date[] new byte[1024];DatagramPacket packetnull;packetnew DatagramPacket(date,date.length,group,port);try {socket.receive(packet);String messagenew String(packet.getData(),0,packet.getLength());inceAr.setText(正在接收内容\nmessage);inced.append(message\n);}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}}}public void actionPerformed(ActionEvent e) {if(e.getSource()inceBth) {inceBth.setBackground(Color.red);stopBth.setBackground(Color.yellow);if(!(thread.isAlive())) {threadnew Thread(this);}thread.start();stopfalse;}if(e.getSource()stopBth) {inceBth.setBackground(Color.yellow);stopBth.setBackground(Color.red);stoptrue;}}public static void main(String[]args) {Demo21_3_2 recnew Demo21_3_2();rec.setSize(460, 200);}
}
