java 網(wǎng)絡(luò)編程

網(wǎng)絡(luò)編程是指編寫(xiě)運(yùn)行在多個(gè)設(shè)備（計(jì)算機(jī)）的程序，這些程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

java.net 包中 j2se 的 api 包含有類(lèi)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(lèi)和接口，來(lái)專(zhuān)注于解決問(wèn)題，而不用關(guān)注通信細(xì)節(jié)。

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

• tcp：tcp（英語(yǔ)：transmission control protocol，傳輸控制協(xié)議） 是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，tcp 層是位于 ip 層之上，應(yīng)用層之下的中間層。tcp 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(chēng) tcp / ip。
• udp：udp （英語(yǔ)：user datagram protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議），位于 osi 模型的傳輸層。一個(gè)無(wú)連接的協(xié)議。提供了應(yīng)用程序之間要發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)報(bào)。由于udp缺乏可靠性且屬于無(wú)連接協(xié)議，所以應(yīng)用程序通常必須容許一些丟失、錯(cuò)誤或重復(fù)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。

1. 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。客戶端和服務(wù)器現(xiàn)在可以通過(guò)對(duì) socket 對(duì)象的寫(xiě)入和讀取來(lái)進(jìn)行通信。

java.net.socket 類(lèi)代表一個(gè)套接字，并且 java.net.serversocket 類(lèi)為服務(wù)器程序提供了一種來(lái)監(jiān)聽(tīng)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)器范例化一個(gè) serversocket 對(duì)象，表示通過(guò)服務(wù)器上的端口通信。
• 服務(wù)器調(diào)用 serversocket 類(lèi)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)客戶端范例化一個(gè) socket 對(duì)象，指定服務(wù)器名稱(chēng)和端口號(hào)來(lái)請(qǐng)求連接。
• socket 類(lèi)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(guò)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，客戶端的輸出流連接到服務(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(guò)兩個(gè)數(shù)據(jù)流在同一時(shí)間發(fā)送.以下是一些類(lèi)提供的一套完整的有用的方法來(lái)實(shí)現(xiàn) socket。

2. serversocket 類(lèi)的方法

服務(wù)器應(yīng)用程序通過(guò)使用 java.net.serversocket 類(lèi)以獲取一個(gè)端口,并且偵聽(tīng)客戶端請(qǐng)求。

serversocket 類(lèi)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(méi)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(tīng)客戶端請(qǐng)求。

這里有一些 serversocket 類(lèi)的常用方法：

3. socket 類(lèi)的方法

java.net.socket 類(lèi)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(guò)范例化 ，而 服務(wù)器獲得一個(gè) socket 對(duì)象則通過(guò) accept() 方法的返回值。

socket 類(lèi)有五個(gè)構(gòu)造方法.

當(dāng) socket 構(gòu)造方法返回，并沒(méi)有簡(jiǎn)單的范例化了一個(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。

4. inetaddress 類(lèi)的方法

這個(gè)類(lèi)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：

5. socket 客戶端范例

如下的 greetingclient 是一個(gè)客戶端程序，該程序通過(guò) 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)。

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("連接到主機(jī)：" + servername + " ，端口號(hào)：" + port);
            socket client = new socket(servername, port);
            system.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址：" + 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("服務(wù)器響應(yīng)： " + in.readutf());
            client.close();
        }catch(ioexception e)
        {
            e.printstacktrace();
        }
    }
}

6. socket 服務(wù)端范例

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(tīng)一個(gè)指定的端口。

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("等待遠(yuǎn)程連接，端口號(hào)為：" + serversocket.getlocalport() + "...");
            socket server = serversocket.accept();
            system.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址：" + server.getremotesocketaddress());
            datainputstream in = new datainputstream(server.getinputstream());
            system.out.println(in.readutf());
            dataoutputstream out = new dataoutputstream(server.getoutputstream());
            out.writeutf("謝謝連接我：" + 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.run();
        }catch(ioexception e)
        {
            e.printstacktrace();
        }
    }
} 

編譯以上兩個(gè) java 文件代碼，并執(zhí)行以下命令來(lái)啟動(dòng)服務(wù)，使用端口號(hào)為 6066：

$ javac greetingserver.java 
$ java greetingserver 6066
等待遠(yuǎn)程連接，端口號(hào)為：6066...

新開(kāi)一個(gè)命令窗口，執(zhí)行以上命令來(lái)開(kāi)啟客戶端：

$ javac greetingclient.java 
$ java greetingclient localhost 6066
連接到主機(jī)：localhost ，端口號(hào)：6066
遠(yuǎn)程主機(jī)地址：localhost/127.0.0.1:6066
服務(wù)器響應(yīng)： 謝謝連接我：/127.0.0.1:6066
goodbye!