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1、13.2.2 Java 网络编程技术Java 语言是在网络环境下诞生的，所以 Java 语言虽然不能说是对于网络编程的支持最好的语言，但是必须说是一种对于网络编程提供良好支持的语言，使用 Java 语言进行网络编程将是一件比较轻松的工作。和网络编程有关的基本 API 位于 包中，该包中包含了基本的网络编程实现，该包是网络编程的基础。该包中既包含基础的网络编程类，也包含封装后的专门处理 WEB 相关的处理类。在本章中，将只介绍基础的网络编程类。首先来介绍一个基础的网络类 InetAddress 类。该类的功能是代表一个IP 地址，并且将 IP 地址和域名相关的操作方法包含在该类的内部。关于该类
2、的使用，下面通过一个基础的代码示例演示该类的使用，代码如下：package inetaddressdemo;import .*;/* 演示 InetAddress 类的基本使用*/public class InetAddressDemo public static void main(String args) try/使用域名创建对象InetAddress inet1 = InetAddress.getByName();System.out.println(inet1);/使用 IP 创建对象InetAddress inet2 = InetAddress.getByName(127.0.0.1
3、);System.out.println(inet2);/获得本机地址对象InetAddress inet3 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(inet3);/获得对象中存储的域名String host = inet3.getHostName();System.out.println(域名： + host); /获得对象中存储的 IPString ip = inet3.getHostAddress();System.out.println(IP: + ip);catch(Exception e)在该示例代码中，演示了 InetAdd
4、ress 类的基本使用，并使用了该类中的几个常用方法，该代码的执行结果是： InetAddress 对象代表 IP 地址的构造方法，当然，该类的使用不是必须的，也可以使用字符串来代表 IP 地址进行实现。13.2.3 TCP 编程按照前面的介绍，网络通讯的方式有 TCP 和 UDP 两种，其中 TCP 方式的网络通讯是指在通讯的过程中保持连接，有点类似于打电话，只需要拨打一次号码(建立一次网络连接)，就可以多次通话( 多次传输数据)。这样方式在实际的网络编程中，由于传输可靠，类似于打电话，如果甲给乙打电话，乙说没有听清楚让甲重复一遍，直到乙听清楚为止，实际的网络传输也是这样，如果发送的一方发送
5、的数据接收方觉得有问题，则网络底层会自动要求发送方重发，直到接收方收到为止。在 Java 语言中，对于 TCP 方式的网络编程提供了良好的支持，在实际实现时，以 .Socket 类代表客户端连接，以 .ServerSocket 类代表服务器端连接。在进行网络编程时，底层网络通讯的细节已经实现了比较高的封装，所以在程序员实际编程时，只需要指定 IP 地址和端口号码就可以建立连接了。正是由于这种高度的封装，一方面简化了 Java 语言网络编程的难度，另外也使得使用 Java 语言进行网络编程时无法深入到网络的底层，所以使用 Java 语言进行网络底层系统编程很困难，具体点说，Java 语言无法实现
6、底层的网络嗅探以及获得 IP 包结构等信息。但是由于 Java 语言的网络编程比较简单，所以还是获得了广泛的使用。在使用 TCP 方式进行网络编程时，需要按照前面介绍的网络编程的步骤进行，下面分别介绍一下在 Java 语言中客户端和服务器端的实现步骤。在客户端网络编程中，首先需要建立连接，在 Java API 中以 .Socket类的对象代表网络连接，所以建立客户端网络连接，也就是创建 Socket 类型的对象，该对象代表网络连接，示例如下：Socket socket1 = new Socket(“192.168.1.103”,10000);Socket socket2 = new Socke
7、t(“”,80);上面的代码中，socket1 实现的是连接到 IP 地址是 192.168.1.103 的计算机的 10000 号端口，而 socket2 实现的是连接到域名是 的计算机的80 号端口，至于底层网络如何实现建立连接，对于程序员来说是完全透明的。如果建立连接时，本机网络不通，或服务器端程序未开启，则会抛出异常。连接一旦建立，则完成了客户端编程的第一步，紧接着的步骤就是按照“请求-响应” 模型进行网络数据交换，在 Java 语言中，数据传输功能由 Java IO 实现，也就是说只需要从连接中获得输入流和输出流即可，然后将需要发送的数据写入连接对象的输出流中，在发送完成以后从输入
8、流中读取数据即可。示例代码如下：OutputStream os = socket1.getOutputStream(); /获得输出流InputStream is = socket1.getInputStream(); /获得输入流上面的代码中，分别从 socket1 这个连接对象获得了输出流和输入流对象，在整个网络编程中，后续的数据交换就变成了 IO 操作，也就是遵循“请求-响应”模型的规定，先向输出流中写入数据，这些数据会被系统发送出去，然后在从输入流中读取服务器端的反馈信息，这样就完成了一次数据交换过程，当然这个数据交换过程可以多次进行。这里获得的只是最基本的输出流和输入流对象，还可以根
9、据前面学习到的IO 知识，使用流的嵌套将这些获得到的基本流对象转换成需要的装饰流对象，从而方便数据的操作。最后当数据交换完成以后，关闭网络连接，释放网络连接占用的系统端口和内存等资源，完成网络操作，示例代码如下：socket1.close();这就是最基本的网络编程功能介绍。下面是一个简单的网络客户端程序示例，该程序的作用是向服务器端发送一个字符串“Hello”，并将服务器端的反馈显示到控制台，数据交换只进行一次，当数据交换进行完成以后关闭网络连接，程序结束。实现的代码如下：package tcp;import java.io.*;import .*;/* 简单的 Socket 客户端* 功能
10、为：发送字符串“Hello”到服务器端，并打印出服务器端的反馈*/public class SimpleSocketClient public static void main(String args) Socket socket = null;InputStream is = null;OutputStream os = null;/服务器端 IP 地址String serverIP = 127.0.0.1;/服务器端端口号int port = 10000;/发送内容String data = Hello;try /建立连接socket = new Socket(serverIP,port)
11、;/发送数据os = socket.getOutputStream();os.write(data.getBytes();/接收数据is = socket.getInputStream();byte b = new byte1024;int n = is.read(b);/输出反馈数据System.out.println(服务器反馈： + new String(b,0,n); catch (Exception e) e.printStackTrace(); /打印异常信息finallytry /关闭流和连接is.close();os.close();socket.close(); catch
12、(Exception e2) 在该示例代码中建立了一个连接到 IP 地址为 127.0.0.1，端口号码为 10000的 TCP 类型的网络连接，然后获得连接的输出流对象，将需要发送的字符串“Hello”转换为 byte 数组写入到输出流中，由系统自动完成将输出流中的数据发送出去，如果需要强制发送，可以调用输出流对象中的 flush 方法实现。在数据发送出去以后，从连接对象的输入流中读取服务器端的反馈信息，读取时可以使用 IO 中的各种读取方法进行读取，这里使用最简单的方法进行读取，从输入流中读取到的内容就是服务器端的反馈，并将读取到的内容在客户端的控制台进行输出，最后依次关闭打开的流对象和网
13、络连接对象。这是一个简单的功能示例，在该示例中演示了 TCP 类型的网络客户端基本方法的使用，该代码只起演示目的，还无法达到实用的级别。如果需要在控制台下面编译和运行该代码，需要首先在控制台下切换到源代码所在的目录，然后依次输入编译和运行命令：javac d . SimpleSocketClient.javajava tcp.SimpleSocketClient和下面将要介绍的 SimpleSocketServer 服务器端组合运行时，程序的输出结果为：服务器反馈：Hello介绍完一个简单的客户端编程的示例，下面接着介绍一下 TCP 类型的服务器端的编写。首先需要说明的是，客户端的步骤和服务器
14、端的编写步骤不同，所以在学习服务器端编程时注意不要和客户端混淆起来。在服务器端程序编程中，由于服务器端实现的是被动等待连接，所以服务器端编程的第一个步骤是监听端口，也就是监听是否有客户端连接到达。实现服务器端监听的代码为：ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);该代码实现的功能是监听当前计算机的 10000 号端口，如果在执行该代码时，10000 号端口已经被别的程序占用，那么将抛出异常。否则将实现监听。服务器端编程的第二个步骤是获得连接。该步骤的作用是当有客户端连接到达时，建立一个和客户端连接对应的 Socket 连 接对象，从而释放客户端连接对于
15、服务器端端口的占用。实现功能就像公司的前台一样，当一个客户到达公司时，会告诉前台我找某某某，然后前台就通知某某某， 然后就可以继续接待其它客户了。通过获得连接，使得客户端的连接在服务器端获得了保持，另外使得服务器端的端口释放出来，可以继续等待其它的客户端连接。 实现获得连接的代码是：Socket socket = ss.accept();该代码实现的功能是获得当前连接到服务器端的客户端连接。需要说明的是 accept 和前面 IO 部分介绍的 read 方法一样，都是一个阻塞方法，也就是当无连接时，该方法将阻塞程序的执行，直到连接到达时才执行该行代码。另外获得的连接会在服务器端的该端口注册，这样以后就可以通过在服务器端的注册信息直接通信，而注册以后服务器端的端口就被释放出来，又可以继续接受其它的连接了。连接获得以后，后续的编程就和客户端的网络编程类似了，这里获得的Socket 类型的连接就和客户端的网络连接一样了，只是服务器端需要首先读取发送过来
