Java Socket應用

網絡基礎

  1. 端口號范圍0-65535，系統保留0-1023，常見端口http：80，ftp：21，telnet：23
  2. socket=ip+端口
  3. java主要分為InetAdress，URL，Socket（TCP），DatagramSocket（UDP）等類

InetAddress類

InetAddress類沒有構造方法，可以通過靜態方法獲取InetAddress實例對象。

  1. 獲取本地主機：getLocalHost()
  2. 通過主機名獲取實例：getByName(String Host)
  3. 對實例操作：getHostName(）獲取主機名，getHostAddress()獲取主機ip地址，getAddress()以字節數組的形式返回ip地址

測試：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Arrays;

public class Test{
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{
        //獲取本機名
        InetAddress address=InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(address.getHostName());//輸出主機名
        System.out.println(address.getHostAddress());//輸出主機ip地址
        byte[] bytes=address.getAddress(); //用字節數組表示ip地址
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));
        //通過主機名獲取
        InetAddress address2=InetAddress.getByName("你們的大神");//通過名字獲取，name可為主機名或者ip地址
        //InetAddress address2=InetAddress.getByName("baidu.com");
        //InetAddress address2=InetAddress.getByName("192.168.0.109");
        System.out.println(address2.getHostName());
        System.out.println(address2.getHostAddress());
        byte[] bytes2=address2.getAddress();
        System.out.println(Arrays.toString(bytes2));
    }
}

URL類

常用構造方法：
  1. URL(String spec)
  2. URL(String protocol, String host, int port,String file)
  3. URL(URL context, String spec) 通過已存在的URL構建
常用get方法：

getRef()獲取錨點，getQuery()獲取查詢字符串，getPort()獲取端口號（未指定默認為-1，而瀏覽器默認為80），其他的見測試用例。

測試：

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL imooc = new URL("http://www.imooc.com"); // 直接創建
        URL url = new URL(imooc, "/index.html?username=tom#test");// 根據已存在的創建,?表示參數，#表示錨點
        System.out.println(url.getProtocol());
        System.out.println(url.getHost());
        System.out.println(url.getPort()); //如未指定，則返回-1；
        System.out.println(url.getPath());
        System.out.println(url.getFile());
        System.out.println(url.getRef()); //錨點
        System.out.println(url.getQuery()); //查詢字符串
    }
}

結果：
http
www.imooc.com
-1
/index.html
/index.html?username=tom
test
username=tom
獲取頁面內容

使用openStream()獲取字節輸入流。
測試：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;

//通過URL獲取頁面內容
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        URL url=new URL("http://www.baidu.com");
        InputStream is=url.openStream();//使用openStream獲取字節輸入流
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is,"utf-8");//在字節到字符流時需要指定編碼方式，避免亂碼
        BufferedReader br=new BufferedReader(isr); //添加緩沖流
        
        String data=br.readLine();
        while (data!=null){
            System.out.println(data);
            data=br.readLine();
        }
    }
}

Socket TCP通信

流程

創建ServerSocket和Socket，打開輸入輸出流，進行操作讀寫操作，關閉輸入輸出流，關閉socket。

具體
  1. ServerServer類是服務端socket，偵聽客戶端的請求。
    常用構造：ServerSocket(int port）
    常用實例方法：accept(),close(),getInetAddress(),getPort()
  2. Socket類是通信的端點。
    常用構造：Socket(InetAddress address,int port)或Socket(String host,int port)
    常用實例方法：getInetAddress(),close()
    getInputStream(),getOutputStream(),shutdownInput(),shutdownOutput()
  3. 多線程服務器，可以接受多個客戶端的請求，創建一個線程類，完成對客戶端的操作。
測試

Server.java （服務器）

import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.創建服務器ServerSocket，綁定端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        // 2.使用accept偵聽，偵聽來自客戶端的連接
        System.out.println("****服務器正在啟動，偵聽連接****");
        int count=0;
        Socket socket;
        while (true) {
            socket = serverSocket.accept();
            ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);
            serverThread.start();
            count++;
            System.out.println("client number:"+count);
            InetAddress address=socket.getInetAddress();
            System.out.println("client address:"+address.getHostAddress());
        }
        // serverSocket.close();不會執行到這一步，一直循環，去掉該語句。    
    }
}

ServerThread.java （服務器線程）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

public class ServerThread extends Thread {
    Socket socket = null;

    public ServerThread(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    public void run() {
        InputStream is = null;
        InputStreamReader isr = null;
        BufferedReader br = null;
        OutputStream os = null;
        PrintWriter pw = null;
        try {
            is = socket.getInputStream();
            isr = new InputStreamReader(is);
            br = new BufferedReader(isr); // 添加緩沖流
            String data = null;
            while ((data = br.readLine()) != null) {
                System.out.println("我是服務端，客戶端說：" + data);
            }
            socket.shutdownInput(); // 關閉socket的輸入流
            os = socket.getOutputStream();
            pw = new PrintWriter(os);
            pw.write("hello");
            pw.flush();
            socket.shutdownOutput();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (pw != null)
                    pw.close();
                if (os != null)
                    os.close();
                if (br != null)
                    br.close();
                if (isr != null)
                    isr.close();
                if (is != null)
                    is.close();
                if (socket != null)
                    socket.close();
            } catch (IOException e2) {
                // TODO: handle exception
                e2.printStackTrace();
            }

        }

    }
}

Client.java (客戶端）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        //1.創建客戶端socket，指定服務器地址和端口
        Socket socket=new Socket("localhost", 8888);//本地服務器的8888端口
        //2. 獲取輸出流，發送信息
        OutputStream os=socket.getOutputStream();
        PrintWriter pw=new PrintWriter(os);
        pw.write("admin:456");
        pw.flush();
        socket.shutdownOutput();
        // 3. 獲取輸入流，接收信息
        InputStream is=socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        BufferedReader br=new BufferedReader(isr); //添加緩沖流
        String  data=null;
        while((data=br.readLine())!=null){
            System.out.println("我是客戶端，服務端說："+data);
        }
        socket.shutdownInput(); //關閉socket的輸入流  
        //3.關閉資源
        is.close();
        isr.close();
        br.close();
        pw.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

Socket UDP通信

流程

客戶端和服務器創建DatagramPacket保存相應數據，創建DatagramSocket，使用DatagramSocket實例的send(),receive()方法來進行通信

具體
  1. DatagramPacket類是UDP用來發送的數據報，UDP無連接，所以數據中可以包含ip地址，端口號等。另外，需要另外定義一個byte[]類型的數組，用來存放數據，這個數組與DatagramPacket實例實質上是同一個。
  2. DatagramSocket類是用來發送或者接受數據報的，主要使用該實例的receive(DatagramPacket packet)和send(DatagramPacket packet)方法，分別把數據存放在packet中的數組中（自己另外定義的），以及相關信息。
  3. 也可以用多線程服務器。
測試

UDPserver.java（UDP服務器）

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 創建服務器端datagramsocket，指定端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8800);
        // 2. 創建數據報，用于接受客戶端發送的數據
        byte[] data = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, 0, data.length);
        // 3.接受客戶端發送的數據,存放在packet
        System.out.println("***服務器正在啟動***");
        socket.receive(packet);
        // 4.讀取數據
        String info = new String(data, 0, packet.getLength());
        System.out.println("i'm server,client say:" + info);

        // 數據，發送至客戶端
        // 1.得到客戶端地址，端口，數據
        InetAddress address = packet.getAddress();
        int port = packet.getPort();
        byte[] data2 = "hello".getBytes();
        // 2.創建數據報
        DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length, address, port);
        // 3.響應客戶端
        socket.send(packet2);
        // 4.關閉資源
        socket.close();
    }
}

UDPclient（客戶端）

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.定義服務器的地址，端口，數據
        InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 8800;
        byte[] data = "admin:123".getBytes();
        // 2.創建數據報，包含信息
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);
        // 3.創建DatagramSocket對象
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        socket.send(packet);

        // 接受來自服務器數據
        byte[] data2 = new byte[1024];
        DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, 0, data2.length);
        // 3.接受客戶端發送的數據,存放在packet
        socket.receive(packet2);
        // 4.讀取數據
        String info = new String(data2, 0, packet2.getLength());
        System.out.println("i'm client,server say:" + info);
    }
}
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