网络编程(UDP、TCP)

本文详细介绍了Java网络编程的基础,包括使用InetAddress获取主机信息,以及实现UDP和TCP通信的完整步骤。通过实例展示了UDP发送和接收数据的过程,以及在不同场景下的应用,如键盘录入、文件传输等。同时,还涵盖了TCP通信的客户端和服务器端交互,包括发送数据、接收反馈、文件上传等。最后,提到了多线程在文件上传中的应用,实现了更高效的服务器处理能力。

1.网络编程入门

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import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

/*
    InetAddress
        此类表示Internet协议(IP)地址

    public static InetAddress getByName​(String host):确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称,也可以是IP地址
    public String getHostName​():获取此IP地址的主机名
    public String getHostAddress​():返回文本显示中的IP地址字符串
 */
public class InetAddressDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //public static InetAddress getByName​(String host):确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称,也可以是IP地址
        //InetAddress address = InetAddress.getByName("DESKTOP-DTO32CR");
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.16");
        //public String getHostName​():获取此IP地址的主机名
        
        String name = address.getHostName();
        //public String getHostAddress​():返回文本显示中的IP地址字符串
        String ip = address.getHostAddress();

        System.out.println("主机名:" + name);
        System.out.println("IP地址:" + ip);
    }
}

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2.UDP通信程序

在这里插入图片描述
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import java.io.IOException;
import java.net.*;

/*
    UDP发送数据的步骤
        1:创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
        2:创建数据,并把数据打包
        3:调用DatagramSocket对象的方法发送数据
        4:关闭发送端
 */
public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
        // DatagramSocket​() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        //创建数据,并把数据打包
        //DatagramPacket​(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
        //构造一个数据包,发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。
        byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
        
//        int length = bys.length;
//        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.66");
//        int port = 10086;
//        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length,address,port);
        
        //简写
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("192.168.1.66"),10086);

        //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
        //void send​(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
        ds.send(dp);

        //关闭发送端
        //void close​() 关闭此数据报套接字
        ds.close();
    }
}

在这里插入图片描述

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

/*
    UDP接收数据的步骤
        1:创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
        2:创建一个数据包,用于接收数据
        3:调用DatagramSocket对象的方法接收数据
        4:解析数据包,并把数据在控制台显示
        5:关闭接收端
 */
public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
        //DatagramSocket​(int port) 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

        //创建一个数据包,用于接收数据
        //DatagramPacket​(byte[] buf, int length) 构造一个 DatagramPacket用于接收长度为 length数据包
        byte[] bys = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length);

        //调用DatagramSocket对象的方法接收数据
        ds.receive(dp);

        //解析数据包,并把数据在控制台显示
        //byte[] getData() 返回数据缓冲区
//        byte[] datas = dp.getData();
        //int getLength​() 返回要发送的数据的长度或接收到的数据的长度
//        int len = dp.getLength();
//        String dataString = new String(datas,0,len);
//        System.out.println("数据是:" + dataString);
        
        //简写
        System.out.println("数据是:" + new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));

        //关闭接收端
        ds.close();
    }
}

在这里插入图片描述

2.1 UDP通信程序练习

在这里插入图片描述
SendDemo

/*
    UDP发送数据:
        数据来自于键盘录入,直到输入的数据是886,发送数据结束
 */
public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        //自己封装键盘录入数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            //输入的数据是886,发送数据结束
            if ("886".equals(line)) {
                break;
            }

            //创建数据,并把数据打包
            byte[] bys = line.getBytes();
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.1.66"), 12345);

            //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
            ds.send(dp);
        }

        //关闭发送端
        ds.close();
    }
}

ReceiveDemo

/*
    UDP接收数据:
        因为接收端不知道发送端什么时候停止发送,故采用死循环接收
 */
public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);

        while (true) {
            //创建一个数据包,用于接收数据
            byte[] bys = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);

            //调用DatagramSocket对象的方法接收数据
            ds.receive(dp);

            //解析数据包,并把数据在控制台显示
            System.out.println("数据是:" + new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()));
        }

        //关闭接收端
//        ds.close();
    }
}

在这里插入图片描述
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还可以创建多个发送端,形成类似聊天室窗口

3.TCP通信程序

在这里插入图片描述
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/*
    TCP发送数据的步骤
        1:创建客户端的Socket对象(Socket)
        2:获取输出流,写数据
        3:释放资源
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端的Socket对象(Socket)
        //Socket​(InetAddress address, int port) 创建流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号
//        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.66"),10000);
        //Socket​(String host, int port) 创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
        Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);

        //获取输出流,写数据
        //OutputStream getOutputStream​() 返回此套接字的输出流
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

        //释放资源
        s.close();
    }
}

在这里插入图片描述

/*
    TCP接收数据的步骤
        1:创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
        2:获取输入流,读数据,并把数据显示在控制台
        3:释放资源
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
        //ServerSocket​(int port) 创建绑定到指定端口的服务器套接字
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        //Socket accept​() 侦听要连接到此套接字并接受它
        Socket s = ss.accept();

        //获取输入流,读数据,并把数据显示在控制台
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys,0,len);
        System.out.println("数据是:" + data);

        //释放资源
        s.close();
        ss.close();
    }
}

3.1 TCP通信程序练习

3.1.1 服务器给出反馈

在这里插入图片描述

/*
    客户端:发送数据,接收服务器反馈
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端的Socket对象(Socket)
        Socket s = new Socket("192.168.1.66", 10000);

        //获取输出流,写数据
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

        //接收服务器反馈
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys, 0, len);
        System.out.println("客户端:" + data);

        //释放资源
//        is.close();
//        os.close();
        s.close();
    }
}

/*
    服务器:接收数据,给出反馈
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        //监听客户端连接,返回一个Socket对象
        Socket s = ss.accept();

        //获取输入流,读数据,并把数据显示在控制台
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys, 0, len);
        System.out.println("服务器:" + data);

        //给出反馈
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("数据已经收到".getBytes());

        //释放资源
//        s.close();
        ss.close();
    }
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.1.2 客户端数据来自于键盘录入

在这里插入图片描述

/*
    客户端:数据来自于键盘录入,直到输入的数据是886,发送数据结束
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端Socket对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);

        //数据来自于键盘录入,直到输入的数据是886,发送数据结束
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        //封装输出流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            if("886".equals(line)) {
                break;
            }

            //获取输出流对象
//            OutputStream os = s.getOutputStream();
//            os.write(line.getBytes());
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //释放资源
        s.close();
    }
}
/*
    服务器:接收到的数据在控制台输出
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        //监听客户端的连接,返回一个对应的Socket对象
        Socket s = ss.accept();

        //获取输入流
//        InputStream is = s.getInputStream();
//        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
//        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }

        //释放资源
        ss.close();
    }
}

3.1.3 服务器数据写入文本文件

在这里插入图片描述客户端和上面一样

/*
    服务器:接收到的数据写入文本文件
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        //监听客户端连接,返回一个对应的Socket对象
        Socket s = ss.accept();

        //接收数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        //把数据写入文本文件
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myNet\\s.txt"));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //释放资源
        bw.close();
        ss.close();
    }
}

3.1.4 服务器数据来自于文本文件

在这里插入图片描述

/*
    客户端:数据来自于文本文件
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端Socket对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);

        //封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myNet\\InetAddressDemo.java"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}

服务器端和上面一样

3.1.5 上传文件服务器给出反馈

在这里插入图片描述
ClientDemo

/*
    客户端:数据来自于文本文件,接收服务器反馈
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端Socket对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);

        //封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myNet\\InetAddressDemo.java"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

//        System.out.println(22222);

        //自定义结束标记,如果要复制的文本中有和自定义标记自定义标记一样的字符串,
        //则自定义标记之后的文本停止传输
//        bw.write("886");
//        bw.newLine();
//        bw.flush();

        //public void shutdownOutput​()
        s.shutdownOutput();

        //接收反馈
        BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String data = brClient.readLine(); //等待读取数据
        System.out.println("服务器的反馈:" + data);

        //释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}

ServerDemo

/*
    服务器:接收到的数据写入文本文件,给出反馈
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        //监听客户端连接,返回一个对应的Socket对象
        Socket s = ss.accept();

        //接收数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        //把数据写入文本文件
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myNet\\Copy.java"));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) { //等待读取数据
//            if("886".equals(line)) {
//                break;
//            }
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

//        System.out.println(11111);

        //给出反馈
        BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        bwServer.write("文件上传成功");
        bwServer.newLine();
        bwServer.flush();

        //释放资源
        bw.close();
        ss.close();
    }
}

3.1.6 多线程实现文件上传

在这里插入图片描述
ClientDemo

/*
    客户端:数据来自于文本文件,接收服务器反馈
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端Socket对象
        Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);

        //封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myNet\\InetAddressDemo.java"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        s.shutdownOutput();

        //接收反馈
        BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String data = brClient.readLine(); //等待读取数据
        System.out.println("服务器的反馈:" + data);

        //释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}

ServerThread

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

public class ServerThread implements Runnable {
    private Socket s;

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

    @Override
    public void run() {
        try {
            //接收数据写到文本文件
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myNet\\Copy.java"));
            //解决名称冲突问题
            int count = 0;
            File file = new File("myNet\\Copy["+count+"].java");
            while (file.exists()) {
                count++;
                file = new File("myNet\\Copy["+count+"].java");
            }
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));

            String line;
            while ((line=br.readLine())!=null) {
                bw.write(line);
                bw.newLine();
                bw.flush();
            }

            //给出反馈
            BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
            bwServer.write("文件上传成功");
            bwServer.newLine();
            bwServer.flush();

            //释放资源
            s.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ServerDemo

/*
    服务器:接收到的数据写入文本文件,给出反馈,代码用线程进行封装,为每一个客户端开启一个线程
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        while (true) {
            //监听客户端连接,返回一个对应的Socket对象
            Socket s = ss.accept();
            //为每一个客户端开启一个线程
            new Thread(new ServerThread(s)).start();
        }

//        ss.close();
    }
}

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