java Socket网络通信简介

Socket
1、简介:网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点，是tcp和udp的基础
               由ip地址和端口号组成


2、java提供的网络功能
        
       1>InetAddress:用于标识网络上的硬件资源，相当于标识IP地址
       2>URL:统一资源定位符  通过URL可以直接读取或写入网络上的数据
       3>Sockets:使用TCP协议实现网络通信的Socket相关的类
       4>Datagram:使用UDP协议，将数据保存在数据报中，通过网络进行通信

3、InetAddress:

package com.zy;

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


public class Test01 {


	public static void main(String[] args) throws 


UnknownHostException {


		//获取本机的InetAddress实例
		InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
		//主机名
		System.out.println("主机名:" +address.getHostName());
		//IP地址
		System.out.println("IP地址:" +address.getHostAddress());
		//获取字节数组形式的ip地址
		byte[] bytes = address.getAddress();
		System.out.println("字节数组形式的ip:" + Arrays.toString(bytes));
		//直接输出InetAddress对象
	    System.out.println(address);
	    
	    
	    //获取本机外机器的InetAddress实例
	    //根据机器名获取InetAddress实例
        //InetAddress address2 = InetAddress.getByName("PC201411181946");
	    //根据IP地址获取InetAddress实例
	    InetAddress address2 = address.getByName("169.254.6.168");
		//主机名
		System.out.println("主机名:" +address2.getHostName());
		//IP地址
		System.out.println("IP地址:" +address2.getHostAddress());
	}

}

4、URL

1>基本用法:

package com.zy;

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


/**
 * URL常用方法
 * @author Administrator
 *
 */
public class Test02 {


	public static void main(String[] args) {


		try {
			//创建一个URL实例
			URL zy = new URL("http://www.imooc.com");
			//根据一个URL创建一个新的URL,?后面跟携带的参数，#后面表示锚点
			URL url = new URL(zy, "/index.html?username=tom#test");
			//获取此url采用的协议
			System.out.println("协议:" + url.getProtocol());
			//获取此url的主机
			System.out.println("主机:" + url.getHost());
			//获取此url的端口号,如果未指定端口号，则使用默认的端口号，此时getPort()方法返回值为-1
			System.out.println("端口:" + url.getPort()) ;
			//获取此url的文件路径
			System.out.println("文件路径" + url.getPath());
			
			System.out.println("文件名:" + url.getFile());
			System.out.println("相对路径:" + url.getRef());
			System.out.println("查询字符串:" + url.getQuery());
			
		} catch (MalformedURLException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}

}

2>使用URL读取网页内容


    1、通过URL对象的openstream()方法可以得到指定资源的输入流
    2、通过输入流可以读取、访问网络上的数据

package com.zy;

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


/*
 * 使用URL读取页面内容
 */
public class Test03 {


	public static void main(String[] args) {


		try {
			//创建一个URL实例
			URL url = new URL("http://www.baidu.com");
			//通过URL的openStream方法获取URL对象所表示的资源的字节输入流
			InputStream is= url.openStream();
			//将字节输入流转换为字符输入流,转换时指定编码格式，防止乱码
			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is,"utf-8");
			//为字符输入流添加缓冲，提高读写效率
			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
			//读取数据，一次读取一行
			String data = br.readLine();
			while (data!=null) {//循环读取数据
				System.out.println(data);//输出数据
				data = br.readLine();
			}
			//关闭相关的资源
			br.close();
			isr.close();
			is.close();
			
		} catch (MalformedURLException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

5、Socket


1>基于TCP协议实现网络通信的类
客户端的Socket类
服务器端的ServerSocket类


2>Socket通信实现步骤(附 流程图)


创建ServerSocket和socket --> 打开连接到Socket的输入/输出流
--> 按照协议对Socket进行读/写操作 --> 关闭输入输出流、关闭Socket


服务端:
1、创建ServerSocket对象，绑定监听端口
2、通过accept()方法监听客户端请求
3、连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息
4、通过输出流向客户端发送响应信息
5、关闭相关资源


客户端:
1、创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号
2、连接建立后，通过输出流向服务器端发送请求信息
3、通过输入流获取服务器响应的信息
4、关闭相关资源

package com.zy;

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.ServerSocket;
import java.net.Socket;


/*
 * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录
 * 服务器端
 */
public class Server {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			// 1、创建一个服务器端socket,即ServerSocket,绑定指定的端口，并监听此端口
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8777);
			// 2、调用accept()方法开始监听，等待客户的连接
			System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***");
			Socket socket = serverSocket.accept();
			// 3、获取输入流，并获取客户端信息
			InputStream is = socket.getInputStream();// 字节输入流
			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);// 将字节流转为字符流
			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);// 为输入流添加缓冲
			String info = null;
			while ((info = br.readLine()) != null) {
				System.out.println("我是服务器，客户端说:" + info);
			}
			socket.shutdownInput();// 关闭输入流
			// 4、获取输出流，向客户端发送请求
			OutputStream os = socket.getOutputStream();
			PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
			pw.write("欢迎您!");
			pw.flush();
			// 5、关闭相关资源
			pw.close();
			os.close();
			br.close();
			isr.close();
			is.close();
			socket.close();
			serverSocket.close();

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

package com.zy;

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;


/*
 * 客户端
 */
public class Client {


	public static void main(String[] args) {
		try {
			// 1、创建客户端Socket,指定服务器地址和端口
			Socket socket = new Socket("localhost", 8777);
			// 2、获取输出流，向服务器端发送信息
			OutputStream os = socket.getOutputStream();// 字节输出流
			PrintWriter pw = new PrintWriter(os);// 将输出流包装为打印流
			pw.write("用户名:admin;密码:123");
			pw.flush();// 刷新缓存，向服务器端发送信息
			socket.shutdownOutput();// 关闭输出流


			// 3、获取输入流，并读取服务器响应信息
			InputStream is = socket.getInputStream();
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
			String info = null;
			while ((info = br.readLine()) != null) {
				System.out.println("我是客户端，服务器说:" + info);
			}
			// 4.关闭资源
			is.close();
			br.close();
			pw.close();
			os.close();
			socket.close();
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

*注意:先运行服务器端再运行客户端

3>上述只实现了一个服务器和一个客户端之间的通信，如果有多个客户端呢?

  多线程服务器
  应用多线程来实现服务器与多客户端之间的通信
  
  基本步骤:
  1、服务器端创建ServerSocket，循环调用accept()等待客户端连接
  2、客户端创建一个socket并请求和服务器端连接
  3、服务器端接受客户端请求，创建socket与该客户建立专线连接
  4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话
  5、服务器端继续等待新的连接

package com.zy;

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

/*
 * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录
 * 服务器端
 */
public class Server {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			// 1、创建一个服务器端socket,即ServerSocket,绑定指定的端口，并监听此端口
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8777);
			Socket socket = null;
			//记录客户端的数量
			int count = 0;
			System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***");
			
			//循环监听等待客户端连接
			while(true){
				//调用accept()方法开始监听，等待客户的连接
				socket = serverSocket.accept();
				//创建一个新的线程
				ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);
				//启动线程
				serverThread.start();
				count++;//统计客户端的数量
				System.out.println("客户端的数量为:"+count);
				InetAddress address = socket.getInetAddress();//获取客户端的ip地址
				System.out.println("当前客户端的IP:"+address.getHostAddress());
				
			}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

package com.zy;

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;

/*
 * 服务器线程处理类
 */
public class ServerThread extends Thread {


	// 和线程相关的Socket
	Socket socket = null;

	// 每次创建ServerThread线程时就会初始化和本线程相关的socket
	public ServerThread(Socket socket) {
		this.socket = socket;
	}

	// 线程执行操作，响应客户端请求(重写父类run方法)
	public void run() {
		InputStream is = null;
		InputStreamReader isr = null;
		BufferedReader br = null;
		OutputStream os = null;
		PrintWriter pw = null;
		try {
			// 3、获取输入流，并获取客户端信息
			is = socket.getInputStream();
			isr = new InputStreamReader(is);
			br = new BufferedReader(isr);
			String info = null;
			while ((info = br.readLine()) != null) {
				System.out.println("我是服务器，客户端说:" + info);
			}
			socket.shutdownInput();// 关闭输入流
			// 4、获取输出流，向客户端发送请求
			os = socket.getOutputStream();
			pw = new PrintWriter(os);
			pw.write("欢迎您!");
			pw.flush();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				// 5、关闭相关资源
				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 e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

	}

}