Java高级特性：网络编程

不念不忘少年蓝@ 2024-04-08 09:44 85阅读 0赞

**目录**

一、Socket

1、Socket通信模型

2、Socket网络编程一般可以分成如下步骤进行

3、Socket中实现对象的传递

4、多线程处理多请求

二、基于UDP协议的Socket编程

1、基于UDP协议的Socket网络编程步骤

--------------------

IP地址（Internet Protocol）：唯一标识网络上的每一台计算机

IP地址的组成：32位，由4个8位二进制数组成

**IP地址 = 网络地址 +主机地址**

网络地址：标识计算机或网络设备所在的网段

主机地址：标识特定主机或网络设备

![62033566f54f434fabbc4aa8c413f00b.png][]

查看本机的IP地址：**ipconfig**

测试网络是否通畅：**ping** **目标****IP****地址**

**网络通信协议：为了在网络中不同的计算机之间进行通信而建立的规则、标准或约定的集合**

![537ec6634c5e48d2b8208a957c37f241.png][]

### 一、Socket ###

通信链路的端点就被称为“套接字”（英文名Socket ）：是提供给应用程序的接口

**Socket的底层机制复杂，Java平台提供了一些简单的API，可以更简单有效的使用Socket开发而无需了解底层机制**

基于TCP协议的Socket编程

基于TCP协议的Socket网络通信： 用来实现双向安全连接网络通信

#### **1、Socket通信模型** ####

进行网络通信时，Socket 需要借助数据流来完成数据的传递工作

![44b9b5b0f6164655a9d9a3e0c8aad143.png][]

#### **2、Socket网络编程一般可以分成如下步骤进行** ####

1、建立连接

2、打开Socket关联的输出入输出流

3、数据流种读写信息

4、关闭所有的数据流和Socket

实例：

建立客户端

public class Client {
        public static void main(String[] args) {
    
            try {
                //建立客户端socket连接，指定服务器的位置为本机以及端口为8080
                Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
                System.out.println("****************客户端已启动***************");
                //打开输出流
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                //打开输入流
                InputStream is = socket.getInputStream();
                //发送客户端信息，即向输出流写入信息
                String info = "用户名：tom；用户密码：123456";
                os.write(info.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                socket.shutdownOutput();
                //接收服务器端的响应，即从输入流读取信息
                String replay = null;
                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                while ((replay = br.readLine()) != null){
                    System.out.println("我是客户端，服务器端响应为：" + replay);
                }
                //关闭资源
                os.flush();
                os.close();
                is.close();
                br.close();
                socket.close();
    
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    }

建立服务端

public class Server {
        public static void main(String[] args)  {
            try {
                //建立客户端serverSocket连接，指定服务器的位置为本机以及端口为8080
                ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
                System.out.println("****************服务端已启动***************");
                //使用accept（）方法等待客户端发起通信
                Socket socket = serverSocket.accept();
                //打开输入流
                InputStream is = socket.getInputStream();
                //打开输出流
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                //获取客户信息，从输入流读取信息
                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                String info = null;
    
                while ((info = br.readLine()) != null){
                    System.out.println("我是服务器，客户登录信息为：" + info);
                }
                //给客户端一个响应
                String reply = "欢迎您，登录成功！";
                //
                os.write(reply.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                //关闭资源
                os.flush();
                os.close();
                is.close();
                br.close();
                socket.close();
                serverSocket.close();
    
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

#### **3、Socket中实现对象的传递** ####

**传递对象信息需要序列化**

方法：

ObjectOutputStream  oos = new  ObjectOutputStream(…);
    oos.writeObject(…);
    
    ObjectInputStream  ois = new  ObjectInputStream(…);
    Object = ois.readObject();

实例：

创建用户类

public class User implements Serializable {
        private String name;
    
        private String password;
    
        private String gender;
    
        private String phone;
    
        private String message;
    //.......有参，无参
    //.......set/get/方法
    }

创建服务端

public class ServerSocketTcp {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                //建立客户端serverSocket连接，指定服务器的位置为本机以及端口为8080
                ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
                System.out.println("*******************服务器端已启动*****************");
                //使用accept（）方法等待客户端发起通信
                Socket socket = serverSocket.accept();
                //反序列化
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                //打开输出流
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                //获取客户信息，从输入流读取信息
                User user = (User)ois.readObject();
                String response = "";
                if("admin".equals(user.getName())  && "123456".equals(user.getPassword())){
                    System.out.println("客户端登录成功");
                    System.out.println("客户端的登录信息是：" + user);
                    System.out.println("客户端发送的消息：" + user.getMessage());
                    response = "客户端登录成功！允许访问服务器";
                }else{
                    response = "登录失败！用户名或密码错误!";
                }
                //给客户端一个响应，即向输出流中写入信息
                os.write(response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                //关闭资源
                os.flush();
                os.close();
                ois.close();
                socket.close();
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

创建客户端

public class ClientSocketTcp {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                //建立客户端socket连接，指定服务器的位置为本机以及端口为8080
                Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
                System.out.println("******************客户端已连接********************");
                //打开输出流
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                //对象序列化
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
                //
                BufferedReader bw = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                //String request = "你好啊，服务器端，我这里是客户端";
                User user = new User("admin","123456","男","18037678296","你好，客户端申请登录");
                //向对象输出流中写入信息
                oos.writeObject(user);
    
                oos.flush();
                //接收服务器端的响应，即从输入流读取信息
                String line = null;
                String info = "";
                while ((line=bw.readLine())!=null){
                    info += line;
                }
                System.out.println("客户端收到的信息：" + info);
    
                bw.close();
                oos.close();
                os.close();
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                System.err.println("客户端连接到服务器端失败!");
            }
        }
    }

#### **4、多线程处理多请求** ####

创建用户类

public class User1 implements Serializable {
        private String name;
    
        private String password;
    
        private String gender;
    
        private String phone;
    
        private String message;
    
        //.......有参，无参
        //.......set/get/方法
       }

将服务端接收回复内容写入线程中

public class LoginThread extends Thread{
    
        private Socket socket;
        public LoginThread(Socket socket){
            this.socket = socket;
        }
    
        @Override
        public void run(){
            try {
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
    
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
    
                User user = (User)ois.readObject();
                String response = "";
                if("admin".equals(user.getName())  && "123456".equals(user.getPassword())){
                    System.out.println("客户端登录成功");
                    System.out.println("客户端的登录信息是：" + user);
                    System.out.println("客户端发送的消息：" + user.getMessage());
                    response = "客户端登录成功！允许访问服务器";
                }else{
                    response = "登录失败！用户名或密码错误!";
                }
    
                os.write(response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                os.flush();
                os.close();
                ois.close();
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

创建服务端

public class ServerSocketTcp {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
                System.out.println("******************服务端已启动********************");
                Socket socket = null;
                while (true){
                    socket = serverSocket.accept();
                    LoginThread loginThread = new LoginThread(socket);
                    loginThread.start();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

创建客户端

public class ClientSocketTcp {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
                System.out.println("******************客户端已连接********************");
    
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
                BufferedReader bw = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                //String request = "你好啊，服务器端，我这里是客户端";
                User user = new User("root","123456","男","18037678296","你好，客户端申请登录");
    
                oos.writeObject(user);
    
                oos.flush();
    
                String line = null;
                String info = "";
                while ((line=bw.readLine())!=null){
                    info += line;
                }
                System.out.println("客户端收到的信息：" + info);
    
                bw.close();
                oos.close();
                os.close();
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                System.err.println("客户端连接到服务器端失败!");
            }
        }
    }

可以创建多个客户端，但端口要与服务端相同，要不然会报错

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>TCP</td> 
   <td>UDP</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>是否连接</td> 
   <td>面向连接</td> 
   <td>面向非连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>传输可靠性</td> 
   <td>可靠</td> 
   <td>不可靠</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>速度</td> 
   <td>慢</td> 
   <td>快</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### **二、基于UDP协议的Socket编程** ###

#### **1、基于UDP协议的Socket网络编程步骤** ####

1、利用**DatagramPacket** 对象封装数据包

2、利用 **DatagramSocket** 发送数据包

3、利用**DatagramSocket**接收数据包

4、利用**DatagramPacket** 处理数据包

实例：

创建服务端

public class ServerSocketUdp {
        public static void main(String[] args) {
    
            byte[] bytes = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
            try {
                DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
                socket.receive(dp);
    
                String info = new String(bytes,0,bytes.length);
    
                System.out.println("客户端：" + info);
    
    
            } catch (SocketException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

创建客户端

public class ClinetSocketUdp {
        public static void main(String[] args) {
            String info = "你好，这里是客户端！";
            byte[] bytes = info.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            try {
                InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("localhost");
                DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,inetAddress,9090);
                socket.send(dp);
    
            } catch (UnknownHostException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (SocketException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

[62033566f54f434fabbc4aa8c413f00b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/fdac5ad5c5f04156a81fda60ed41642c.png
[537ec6634c5e48d2b8208a957c37f241.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/fe82f25c45414dd5bb79fca0aef3aec4.png
[44b9b5b0f6164655a9d9a3e0c8aad143.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/be2ced57686449488697d84ff40c4e76.png