网络编程
什么是网络编程
在网络通信协议下，不同设备上运行的程序，进行数据传输。Java中可以使用Java.net包开发网络应用程序。
网络编程三要素
- IP：设备在网络中的地址，是唯一标识
- 端口号：程序在设备中的唯一标识
- 协议：数据在网络中传输的规则，如TCP、UDP、HTTP、FTP、MQTT等
InetAddress 表示IP地址的类
class Main {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {InetAddress device = InetAddress.getByName("ZJQ");//获取网络上设备的对象，名称可以是机器名称，也可以是IP地址System.out.println(device);System.out.println(device.getHostName());//获取该设备对象的主机名，若设备不存在/获取不到，则返回IP地址System.out.println(device.getHostAddress());//获取该设备对象的IP地址}
}
UDP通信程序
单播
发送数据
public class UDPSender {static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {//1.创建本机的套接字对象 DatagramSocketDatagramSocket ds = new DatagramSocket(5678);//参数为本机发出数据的端口，空参：随机选择一个可用端口；有参：指定端口进行绑定//2.打包要发送的数据报 Packet：填写内容及目标套接字(IP:Port)String str = "Hello,NetWork!";byte[] data = str.getBytes();InetAddress targetAdd = InetAddress.getByName("ZJQ");int targetPort = 1234;//目标地址的端口，即目标机器监听并接收的端口DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,data.length,targetAdd,targetPort);//3.发送数据for (int i = 0; i < 10; i++) {ds.send(dp);System.out.println("Send a packet");Thread.sleep(500);}//4.释放资源ds.close();}
}
接收数据
public class UDPReceiver {static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建本机上接收/监听的套接字对象DatagramSocketint listenPort = 1234;//监听本机的端口，数据会发到这个端口来DatagramSocket ds = new DatagramSocket(listenPort);//2.创建用于接收数据的数据报对象DatagramPacket，byte[] data = new byte[1024];InetAddress listenAddr = InetAddress.getByName("ZJQ");//接收端的数据报仅需分配内存空间，无需指定地址和端口DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,data.length);//3.接收并解析数据while(true){ds.receive(dp);//接收数据报，同步方法，收不到就阻塞，直到收到数据byte[] rev_data = dp.getData();//数据报中的数据int len = dp.getLength();//数据长度InetAddress send_addr = dp.getAddress(); //数据报发送方的IPint send_port = dp.getPort(); //数据报发送方的端口String str = new String(rev_data,0,len);//编码为字符串System.out.println("接收到来自" + send_addr + ":" + send_port + "的数据：" + str);}}
}
组播
组播地址：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255，其中224.0.0.0 ~ 224.0.0.255为预留的组播地址。
示例：通过组播方式写一个群发程序
UDPSender.java
package com.example.helloworld;import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class UDPSender {static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {//1.创建本机的套接字对象 MulticastSocketMulticastSocket ms = new MulticastSocket(12345);//参数为本机发出数据的端口，空参：随机选择一个可用端口；有参：指定端口进行绑定Scanner sc = new Scanner(System.in);//2.打包要发送的数据报 Packet：填写内容及目标套接字(IP:Port)InetAddress targetAdd = InetAddress.getByName("224.0.0.1");int targetPort = 54321;while(true){String str = sc.nextLine();if("886".equals(str)){break;}byte[] data = str.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,data.length,targetAdd,targetPort);ms.send(dp);}System.out.println("欢迎下次使用！");ms.close();}
}
UDPReceiver.java
package com.example.helloworld;import java.io.IOException;
import java.net.*;public class UDPReceiver {static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建本机上接收/监听组播数据的套接字对象MulticastSocketInetAddress listenAddr = InetAddress.getByName("224.0.0.1");int listenPort = 54321;//监听本机的端口，数据会发到这个端口来MulticastSocket ms = new MulticastSocket(listenPort);//2.将当前本机添加到组播这一组当中ms.joinGroup(listenAddr);//3.创建用于接收数据的数据报对象DatagramPacket，接收端的数据报仅需分配内存空间，无需指定地址和端口byte[] data = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,data.length);//4.接收并解析数据while(true){ms.receive(dp);//接收数据包，同步方法，收不到就阻塞，直到收到数据byte[] rev_data = dp.getData();//数据包中的数据int len = dp.getLength();//数据长度InetAddress send_addr = dp.getAddress(); //数据包发送方的IPint send_port = dp.getPort(); //数据包发送方的端口String str = new String(rev_data,0,len);//编码为字符串System.out.println("接收到来自" + send_addr + ":" + send_port + "的数据：" + str);}}
}
广播
广播地址：255.255.255.255
广播不需要修改socket类，将单播代码中发送地址修改即可
TCP通信程序
基本流程
示例程序
TCPServer.java
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建ServerSocket对象，等待客户端来连接，因此无需传入IP地址ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);while(true){boolean exit = false;//2.监听端口，等待客户端连接，若没有则阻塞直到有客户端来连接，此时会获取到客户端的socket对象Socket socket = ss.accept();System.out.println("有客户端连接：" + socket.getInetAddress().getHostAddress());//3.有客户端连接后，需要获取socket对象的输入流，本例中传输的是字符串信息，因此使用缓冲字符流BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//4.从流中读取数据char[] data = new char[1024];int len;while((len = br.read(data)) != -1){String str = new String(data,0,len);System.out.println("收到客户端" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + ":" + socket.getPort() + "的请求数据：" + str);if("886".equals(str)){exit = true;break;}}if(exit) break;}// 5.断开连接，关闭服务器ServerSocket对象，释放资源ss.close();System.out.println("Bye");}
}TCPClient.java
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;public class TCPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建Socket对象，此时会与服务器试图建立连接，若连接失败则返回ConnectExceptionSocket socket = new Socket("192.168.3.108",12345);//2. 连接成功后需要获取socket的输出流，通过输出流发送数据，本例中传输的是字符串信息，因此使用缓冲字符流BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));//3.发送数据Scanner sc = new Scanner(System.in);while(true){String str = sc.nextLine();bw.write(str);bw.flush();//注意：必须立刻刷新，否则数据不能及时传输if("886".equals(str)) break;}//4.断开连接，释放资源socket.close();System.out.println("Bye");}
}
建立连接过程：三次握手
思考：为什么需要第三次握手？
断开连接过程：四次挥手
思考：网上需要第四次挥手？