Java 網(wǎng)絡(luò)編程

網(wǎng)絡(luò)編程是指編寫運(yùn)行在多個(gè)設(shè)備（計(jì)算機(jī)）的程序，這些設(shè)備都通過網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。

java.net包中J2SE的API包含有類和接口，它們提供低層次的通信細(xì)節(jié)。你可以直接使用這些類和接口，來(lái)專注于解決問題，而不用關(guān)注通信細(xì)節(jié)。

java.net包中提供了兩種常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持：

• TCP： TCP是傳輸控制協(xié)議的縮寫，它保障了兩個(gè)應(yīng)用程序之間的可靠通信。通常用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，被稱TCP / IP。
• UDP:UDP是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的縮寫，一個(gè)無(wú)連接的協(xié)議。提供了應(yīng)用程序之間要發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。

本教程主要講解以下兩個(gè)主題。

• Socket 編程: 這是使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)概念，它已被解釋地非常詳細(xì)
• URL 處理: 這部分會(huì)在另外的篇幅里講，點(diǎn)擊這里更詳細(xì)地了解在Java語(yǔ)言中的URL處理。

Socket 編程

套接字使用TCP提供了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信機(jī)制。 客戶端程序創(chuàng)建一個(gè)套接字，并嘗試連接服務(wù)器的套接字。

當(dāng)連接建立時(shí)，服務(wù)器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象?？蛻舳撕头?wù)器現(xiàn)在可以通過對(duì)Socket對(duì)象的寫入和讀取來(lái)進(jìn)行通信。

java.net.Socket類代表一個(gè)套接字，并且java.net.ServerSocket類為服務(wù)器程序提供了一種來(lái)監(jiān)聽客戶端，并與他們建立連接的機(jī)制。

以下步驟在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間使用套接字建立TCP連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)：

• 服務(wù)器實(shí)例化一個(gè)ServerSocket對(duì)象，表示通過服務(wù)器上的端口通信。
• 服務(wù)器調(diào)用 ServerSocket類 的accept（）方法，該方法將一直等待，直到客戶端連接到服務(wù)器上給定的端口。
• 服務(wù)器正在等待時(shí)，一個(gè)客戶端實(shí)例化一個(gè)Socket對(duì)象，指定服務(wù)器名稱和端口號(hào)來(lái)請(qǐng)求連接。
• Socket類的構(gòu)造函數(shù)試圖將客戶端連接到指定的服務(wù)器和端口號(hào)。如果通信被建立，則在客戶端創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象能夠與服務(wù)器進(jìn)行通信。
• 在服務(wù)器端，accept()方法返回服務(wù)器上一個(gè)新的socket引用，該socket連接到客戶端的socket。

連接建立后，通過使用I/O流在進(jìn)行通信。每一個(gè)socket都有一個(gè)輸出流和一個(gè)輸入流?？蛻舳说妮敵隽鬟B接到服務(wù)器端的輸入流，而客戶端的輸入流連接到服務(wù)器端的輸出流。

TCP是一個(gè)雙向的通信協(xié)議，因此數(shù)據(jù)可以通過兩個(gè)數(shù)據(jù)流在同一時(shí)間發(fā)送.以下是一些類提供的一套完整的有用的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)sockets。

ServerSocket 類的方法

服務(wù)器應(yīng)用程序通過使用java.net.ServerSocket類以獲取一個(gè)端口,并且偵聽客戶端請(qǐng)求。

ServerSocket類有四個(gè)構(gòu)造方法：

創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字。 如果ServerSocket構(gòu)造方法沒有拋出異常，就意味著你的應(yīng)用程序已經(jīng)成功綁定到指定的端口，并且偵聽客戶端請(qǐng)求。

這里有一些ServerSocket類的常用方法：

Socket 類的方法

java.net.Socket類代表客戶端和服務(wù)器都用來(lái)互相溝通的套接字?？蛻舳艘@取一個(gè)Socket對(duì)象通過實(shí)例化 ，而 服務(wù)器獲得一個(gè)Socket對(duì)象則通過accept()方法的返回值。

Socket類有五個(gè)構(gòu)造方法.

當(dāng)Socket構(gòu)造方法返回，并沒有簡(jiǎn)單的實(shí)例化了一個(gè)Socket對(duì)象，它實(shí)際上會(huì)嘗試連接到指定的服務(wù)器和端口。

下面列出了一些感興趣的方法，注意客戶端和服務(wù)器端都有一個(gè)Socket對(duì)象，所以無(wú)論客戶端還是服務(wù)端都能夠調(diào)用這些方法。

InetAddress 類的方法

這個(gè)類表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。下面列出了Socket編程時(shí)比較有用的方法：

Socket 客戶端實(shí)例

如下的GreetingClient 是一個(gè)客戶端程序，該程序通過socket連接到服務(wù)器并發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，然后等待一個(gè)響應(yīng)。

// 文件名 GreetingClient.java

import java.net.*;
import java.io.*;
 
public class GreetingClient
{
   public static void main(String [] args)
   {
      String serverName = args[0];
      int port = Integer.parseInt(args[1]);
      try
      {
         System.out.println("Connecting to " + serverName
                             + " on port " + port);
         Socket client = new Socket(serverName, port);
         System.out.println("Just connected to "
                      + client.getRemoteSocketAddress());
         OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
         DataOutputStream out =
                       new DataOutputStream(outToServer);
 
         out.writeUTF("Hello from "
                      + client.getLocalSocketAddress());
         InputStream inFromServer = client.getInputStream();
         DataInputStream in =
                        new DataInputStream(inFromServer);
         System.out.println("Server says " + in.readUTF());
         client.close();
      }catch(IOException e)
      {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

Socket 服務(wù)端實(shí)例

如下的GreetingServer 程序是一個(gè)服務(wù)器端應(yīng)用程序，使用Socket來(lái)監(jiān)聽一個(gè)指定的端口。

// 文件名 GreetingServer.java

import java.net.*;
import java.io.*;

public class GreetingServer extends Thread
{
   private ServerSocket serverSocket;
   
   public GreetingServer(int port) throws IOException
   {
      serverSocket = new ServerSocket(port);
      serverSocket.setSoTimeout(10000);
   }

   public void run()
   {
      while(true)
      {
         try
         {
            System.out.println("Waiting for client on port " +
            serverSocket.getLocalPort() + "...");
            Socket server = serverSocket.accept();
            System.out.println("Just connected to "
                  + server.getRemoteSocketAddress());
            DataInputStream in =
                  new DataInputStream(server.getInputStream());
            System.out.println(in.readUTF());
            DataOutputStream out =
                 new DataOutputStream(server.getOutputStream());
            out.writeUTF("Thank you for connecting to "
              + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
            server.close();
         }catch(SocketTimeoutException s)
         {
            System.out.println("Socket timed out!");
            break;
         }catch(IOException e)
         {
            e.printStackTrace();
            break;
         }
      }
   }
   public static void main(String [] args)
   {
      int port = Integer.parseInt(args[0]);
      try
      {
         Thread t = new GreetingServer(port);
         t.start();
      }catch(IOException e)
      {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

編譯以上 java 代碼，并執(zhí)行以下命令來(lái)啟動(dòng)服務(wù)，使用端口號(hào)為 6066：

$ java GreetingServer 6066
Waiting for client on port 6066...

像下面一樣開啟客戶端：

$ java GreetingClient localhost 6066
Connecting to localhost on port 6066
Just connected to localhost/127.0.0.1:6066
Server says Thank you for connecting to /127.0.0.1:6066
Goodbye!