java学习之网络编程

其他 2020-01-28 18:24:47 阅读次数: 0

文章目录

TCP通信程序

概述

TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。

两端通信时步骤：

  1. 服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
  2. 客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：

  1. 客户端：java.net.Socket 类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。
  2. 服务端：java.net.ServerSocket 类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。

Socket类

Socket 类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

构造方法

  • public Socket(String host, int port) :创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。

    小贴士：回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址（Loopback Address），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，立即返回，不进行任何网络传输。

构造举例，代码如下：

Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);

成员方法

  • public InputStream getInputStream() ： 返回此套接字的输入流。
    • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
    • 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
  • public OutputStream getOutputStream() ： 返回此套接字的输出流。
    • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
    • 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
  • public void close() ：关闭此套接字。
    • 一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
    • 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
  • public void shutdownOutput() ： 禁用此套接字的输出流。
    • 任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。

简单的TCP网络程序

TCP通信分析图解

  1. 【服务端】启动,创建ServerSocket对象，等待连接。
  2. 【客户端】启动,创建Socket对象，请求连接。
  3. 【服务端】接收连接,调用accept方法，并返回一个Socket对象。
  4. 【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。
  5. 【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。

到此，客户端向服务端发送数据成功。

自此，服务端向客户端回写数据。

  1. 【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。
  2. 【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。
  3. 【客户端】释放资源，断开连接。

客户端向服务器发送数据

服务端实现：

public class ServerTCP {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 创建serverSocket对象，绑定端口，开始等待连接。。。
		ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
		// 接收连接accept方法，返回socket对象
		Socket server = ss.accept();
		// 通过socket获取输入流
		InputStream is = server.getInputStream();
		// 一次性读取数据
		// 创建字节数组
		byte[] b = new byte[1024]
		// 读取到租借数组中
		int len = is.read(b);
		// 解析数组，打印字符串信息
		String msg = new Sreing(b, 0, len);
		System.out.println(msg);
		// 关闭资源
		is.close();
		server.close();
	}
}

客户端实现：

public class ClientTCP {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 创建Socket(ip, port)
		Socket client = new Socket("localhost", 6666);
		// 获取流对象，输出流
		OutputStream os = client.getOutputStream();
		// 写出数据
		os.write("Hello world!".getBytes());
		// 关闭资源
		os.close();
		client.close();
	}
}

服务器向客户端回写数据

服务端实现：

public class ServerTCP {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.ptinln("服务端启动，等待连接。。。");
		// 创建服务端套接字
		ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
		// 接收连接accept方法，返回socket对象
		Socket server = ss.accept();
		// 通过socket获取输入流
		InputStream is = server.getInputStream();
		// 一次性读取数据
		// 创建字节数组
		byte[] b = new byte[1024];
		// 数据读取到字节数组中
		int len = is.read(b);
		// 解析数组，打印字符串信息
		String msg = new String(b, 0, len);
		System.out.println(msg);
		
		// =====================================
		// 通过socket获取输出流
		OutputStream out = server.getOutputStream();
		// 关闭资源
		out.close();
		is.close();
		server.close();
	}
}

客户端实现

public class ClientTCP {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		System.out.println("客户端，发送数据");
		// 创建Socket
		Socket client = new Socket("localhost",6666);
		// 通过socket获取输出流对象
		OutputStream os = client.getOutputStream();
		// 写出数据
		os.write("Hello world!".getBytes());
		// 通过Socket获取输入流对象
		InputStream in = client.getInputStream();
		// 读取数据
		byte[] b = new byte[100];
		int len = in.read(b);
		System.out.println(new String(b, 0, len));
		// 关闭资源
		in.close();
		os.close();
		client.close();
	}
}

综合案例

文件上传案例

文件上传分析图解

  1. 【客户端】输入流，从硬盘读取文件数据到程序中。
  2. 【客户端】输出流，写出文件数据到服务端。
  3. 【服务端】输入流，读取文件数据到服务端程序。
  4. 【服务端】输出流，写出文件数据到服务器硬盘中。

基本实现

服务端实现：

public class FileUpload_Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("服务器启动。。。");
		// 创建服务端ServerSocket
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
		// 建立连接
		Socket accept = serverSocket.accept();
		// 创建流对象
		// 获取输入流，读取文件数据
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
		// 创建输出流，保存到本地
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.jpg"));
		// 读写数据
		byte[] b = new byte[1024*8];
		int len;
		while ((len = bis.read(b)) != -1) {
			bos.write(b, 0, len);
		}
		// 关闭资源
		bos.close();
		bis.close();
		accept.close();
		System.out.println("文件上传以保存");
	}
}

客户端实现：

public class FileUpload_cloent {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 创建流对象
		// 创建输入流，读取本地文件
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.jpg"));
		// 创建输出流，写到服务器
		Socket socket = new Socket("localhost".6666);
		BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
		// 写出数据
		byte[] b = new byte[1024 * 8];
		int len;
		while((len = bis.read(b)) != -1) {
			bos.write(b, 0, len);
			bos.flush();
		}
		System.out.println("文件发送完毕");
		// 释放资源
		bos.close();
		socket.close();
		bis.close();
		System.out.println("文件上传完毕");
	}
}

文件上传优化分析

  1. 文件名称写死的问题

    服务端，保存文件的名称如果写死，那么最终导致服务器硬盘，只会保留一个文件，建议使用系统时间优化，保证文件名称唯一，代码如下：

FileOutputStream fis = new FileOutputStream(System.currentTimeMillis()+".jpg") // 文件名称
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fis);

  1. 循环接收的问题

    服务端，指保存一个文件就关闭了，之后的用户无法再上传，这是不符合实际的，使用循环改进，可以不断的接收不同用户的文件，代码如下：

// 每次接收新的连接,创建一个Socket
while（true）{
    Socket accept = serverSocket.accept();
    ......
}

  1. 效率问题

    服务端，在接收大文件时，可能耗费几秒钟的时间，此时不能接收其他用户上传，所以，使用多线程技术优化，代码如下：

while（true）{
    Socket accept = serverSocket.accept();
    // accept 交给子线程处理.
    new Thread(() -> {
      	......
        InputStream bis = accept.getInputStream();
      	......
    }).start();
}

优化实现

public class FileUpload_Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("服务器启动");
		// 创建ServerSocket
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
		// 循环接收，建立连接
		while (true) {
			Socket accept = ServerSocket.accept();
			/* 
          	3. socket对象交给子线程处理,进行读写操作
               Runnable接口中,只有一个run方法,使用lambda表达式简化格式
            */
            new Thread(() -> {
            	try (
            		// 获取输入流对象
            		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
            		// 创建输出流对象，保存到本地
            		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(System.currentTimeMills() + ".jpg");
            		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);) {
            			// 读写数据
            			byte[] b = new byte[1024 * 8];
            			int len;
            			while ((len = bis.read(b)) != -1) {
            				bos.write(b, 0, len);
            			}
            			
            			// 关闭资源
            			bos.close();
            			bis.close();
            			accept.close();
            			System.out.println("文件上传已保存");
            		} catch (IOException e) {
            			e.printStackTrace();
            		}
            }).start();
            
		}
	}
}

回写实现

public class FileUpload_Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("服务器 启动");
		// 创建ServerSocket 
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
		// 循环接收，建立连接
		while (true) {
			Socket accept = serverSocket.accept();
			new Thread(() -> {
				try (
					// 获取输入流对象
					BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
					// 创建输出流对象，保存到本地
					FileOutputStream fos = new FileOutptStream(System.currentTimeMillis() + "jpg");
					BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);){
						// 读写数据
						byte[] b = new byte[1024 * 8];
						int len;
						while ((len = bis.read(b))!=-1) {
							bos.write(b, 0, len);
						}
						// 信息回写
						System.out.println("back+++++");
						OutputStream out = accept.getOutputStream();
						out.write("上传成功".getBytes());
						out.close();
						
						// 关闭资源
						bos.close();
						bis.close();
						System.out.println("文件上传已保存");
					} catch (IOException e) {
						e.printStackTrace();
					}
			}).start();
		}
	}
}

客户端实现

public class FileUpload_Client {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 创建流对象、
		// 创建输入流，读取本地文件
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.jpg"));
		// 创建输出流，写到服务器
		Socket socket = new Socket("localhost",6666);
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
		
		// 写出数据
		byte[] b = new byte[1024 * 8];
		int len;
		while (( len = bis.read(b)) != -1) {
			bos.write(b, 0, len);
		}
	  	// 关闭输出流，通知服务端，写完数据完毕
	  	socket.shutdownOutput();
	  	System.out.println("文件发送完毕");
	  	
	  	// 解析回写
	  	InputStream in = socket.getInputStream();
	  	byte[] back = new byte[20];
	  	in.read(back);
	  	System.out.println(new String(back));
	  	in.close();
	  	
	  	// 释放资源
	  	socket.close();
	  	bis.close();
	}
}

模拟B\S服务器(扩展知识点)

模拟网站服务器，使用浏览器访问自己编写的服务端程序，查看网页效果。

案例分析

  1. 准备页面数据，web文件夹。

  2. 我们模拟服务器端，ServerSocket类监听端口，使用浏览器访问

    public static void main(String[] args) throws IOException {
    	ServerSocket server = new ServerSocket(8000);
    	Socket socket = server.accept();
    	InputStream in = socket.getInputStream();
   	    byte[] bytes = new byte[1024];
    	int len = in.read(bytes);
    	System.out.println(new String(bytes,0,len));
    	socket.close();
    	server.close();
}

  3. 服务器程序中字节输入流可以读取到浏览器发来的请求信息

GET/web/index.html HTTP/1.1是浏览器的请求消息。/web/index.html为浏览器想要请求的服务器端的资源,使用字符串切割方式获取到请求的资源。

//转换流,读取浏览器请求第一行
BufferedReader readWb = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String requst = readWb.readLine();
//取出请求资源的路径
String[] strArr = requst.split(" ");
//去掉web前面的/
String path = strArr[1].substring(1);
System.out.println(path);

案例实现

服务端实现：

public class SerDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("服务端 启动，等待连接");
		// 创建 ServerSocket 对象
		ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
		Socket socket = server.accept();
		// 转换流读取浏览器的请求消息
		BufferedReader readWb = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
		String request = readWn.readLine();
		// 取出请求资源的路径
		Stringp[] strArr = request.split(" ");
		// 去掉web前面的/
		String path = strArr[1].substring(1);
		// 读取客户端请求的资源文件
		FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
		byte[] bytes = new byte[1024];
		int len = 0;
		// 字节输出流，将文件写会客户端
		OutputStream out = socket.getOutputStream();
		// 写入HTTP协议响应头，固定写法
		out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
        out.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
        // 必须要写入空行,否则浏览器不解析
        out.write("\r\n".getBytes());
        while ((len=fis.read(bytes)) != -1) {
        	out.write(bytes,0,len);
        }
        fis.close();
        out.close();
        readWb.close();
        socket.close();
        server.close();
	}
}

访问效果

小贴士：不同的浏览器，内核不一样，解析效果有可能不一样。

发现浏览器中出现很多的叉子,说明浏览器没有读取到图片信息导致。

浏览器工作原理是遇到图片会开启一个线程进行单独的访问,因此在服务器端加入线程技术。

public class ServerDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
		while (true) {
			Socket socket = server.accept();
			new Thread(new Web(socket)).start();
		}
	}
	static class Web implements Runnable {
		private Socket socket;
		
		public Web(Socket socket){
			this.socket = socket;
		}
		
		public void run() {
			try{
				 //转换流,读取浏览器请求第一行
                BufferedReader readWb = new
                        BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                String requst = readWb.readLine();
                //取出请求资源的路径
                String[] strArr = requst.split(" ");
                System.out.println(Arrays.toString(strArr));
                String path = strArr[1].substring(1);
                System.out.println(path);

                FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
                System.out.println(fis);
                byte[] bytes= new byte[1024];
                int len = 0 ;
                //向浏览器 回写数据
                OutputStream out = socket.getOutputStream();
                out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
                out.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
                out.write("\r\n".getBytes());
                while((len = fis.read(bytes))!=-1){
                    out.write(bytes,0,len);
                }
                fis.close();
                out.close();
                readWb.close();
                socket.close();
			}catch(Exception ex){

            }
		}
	}
}
蒙奇D史派克
发布了19 篇原创文章 · 获赞 0 · 访问量 151
私信 关注

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_42586468/article/details/104094333
今日推荐
周排行
LRU cache算法
windows10, 自带的OpenSSH, key权限问题, 文件权限问题
测试用例书写方法
HIVE-默认分隔符的（linux系统的特殊字符）查看，输入和修改
最贵的AMD 7nm显卡来了！这设计 够狂野
java多线程简单demo
[ 转载 ]在Android系统上使用busybox——最简单的方法
QT connect学习
BFSIFT算法分析
Xcode10：library not found for -lstdc++.6.0.9 临时解决
每日归档
更多
2024-08-06(0)
2024-08-05(0)
2024-08-04(0)
2024-08-03(0)
2024-08-02(0)
2024-08-01(0)
2024-07-31(0)
2024-07-30(0)
2024-07-29(0)
2024-07-28(0)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022