Java網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)用法詳解

第Java網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)用法詳解目錄Socket編程ServerSocket類的方法Socket類的方法InetAddress類的方法Socket通訊實(shí)例網(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。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，來專注于解決問題，而不用關(guān)注通信細(xì)節(jié)。

包中提供了兩種常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持：

TCP：TCP（英語：TransmissionControlProtocol，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TCP/IP。UDP：UDP（英語：UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議），位于OSI模型的傳輸層。一個(gè)無連接的協(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。

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?？蛻舳顺绦騽?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)象的寫入和讀取來進(jìn)行通信。

.Socket類代表一個(gè)套接字，并且.ServerSocket類為服務(wù)器程序提供了一種來監(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，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)可以通過兩個(gè)數(shù)據(jù)流在同一時(shí)間發(fā)送。

ServerSocket類的方法

服務(wù)器應(yīng)用程序通過使用.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：

序號(hào)方法描述1publicServerSocket(intport)throwsIOException，創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字2publicServerSocket(intport,intbacklog)throwsIOException，利用指定的backlog創(chuàng)建服務(wù)器套接字并將其綁定到指定的本地端口號(hào)3publicServerSocket(intport,intbacklog,InetAddressaddress)throwsIOException，使用指定的端口、偵聽backlog和要綁定到的本地IP地址創(chuàng)建服務(wù)器4publicServerSocket()throwsIOException，創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字

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。

ServerSocket類的常用方法：

序號(hào)方法描述1publicintgetLocalPort()，返回此套接字在其上偵聽的端口2publicSocketaccept()throwsIOException，偵聽并接受到此套接字的連接，該方法將阻塞，直到建立連接為止3publicvoidsetSoTimeout(inttimeout)，通過指定超時(shí)值啟用/禁用SO_TIMEOUT，以毫秒為單位4publicvoidbind(SocketAddresshost,intbacklog)，將ServerSocket綁定到特定地址（IP地址和端口號(hào)）

Socket類的方法

.Socket類代表客戶端和服務(wù)器都用來互相溝通的套接字?？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：

序號(hào)方法描述1publicSocket(Stringhost,intport)throwsUnknownHostException,IOException，創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定主機(jī)上的指定端口號(hào)2publicSocket(InetAddresshost,intport)throwsIOException，創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定IP地址的指定端口號(hào)3publicSocket(Stringhost,intport,InetAddresslocalAddress,intlocalPort)throwsIOException，創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程主機(jī)上的指定遠(yuǎn)程端口4publicSocket(InetAddresshost,intport,InetAddresslocalAddress,intlocalPort)throwsIOException，創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程地址上的指定遠(yuǎn)程端口5publicSocket()，通過系統(tǒng)默認(rèn)類型的SocketImpl創(chuàng)建未連接套接字

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

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，所以無論客戶端還是服務(wù)端都能夠調(diào)用這些方法：

序號(hào)方法描述1publicvoidconnect(SocketAddresshost,inttimeout)throwsIOException，將此套接字連接到服務(wù)器，并指定一個(gè)超時(shí)值2publicInetAddressgetInetAddress()，返回套接字連接的地址3publicintgetPort()，返回此套接字連接到的遠(yuǎn)程端口4publicintgetLocalPort()，返回此套接字綁定到的本地端口5publicSocketAddressgetRemoteSocketAddress()，返回此套接字連接的端點(diǎn)的地址，如果未連接則返回null6publicInputStreamgetInputStream()throwsIOException，返回此套接字的輸入流7publicOutputStreamgetOutputStream()throwsIOException，返回此套接字的輸出流8publicvoidclose()throwsIOException，關(guān)閉此套接字

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：

序號(hào)方法描述1staticInetAddressgetByAddress(byte[]addr)，在給定原始IP地址的情況下，返回InetAddress對(duì)象2staticInetAddressgetByAddress(Stringhost,byte[]addr)，根據(jù)提供的主機(jī)名和IP地址創(chuàng)建InetAddress3staticInetAddressgetByName(Stringhost)，在給定主機(jī)名的情況下確定主機(jī)的IP地址4StringgetHostAddress()，返回IP地址字符串（以文本表現(xiàn)形式）5StringgetHostName()，獲取此IP地址的主機(jī)名6staticInetAddressgetLocalHost()，返回本地主機(jī)7StringtoString()，將此IP地址轉(zhuǎn)換為String

Socket通訊實(shí)例

客戶端實(shí)例：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)。

importjava.io.*;

import.Socket;

importjava.util.ArrayList;

publicclassGreetingClient{

publicstaticvoidmain(String[]args)

//服務(wù)端主機(jī)名

StringserverName="localhost";

//服務(wù)端口號(hào)

intport=Integer.parseInt("6066");

try{

//輸出服務(wù)端主機(jī)名與端口號(hào)

System.out.println("連接到主機(jī)："+serverName+"，端口號(hào)："+port);

//創(chuàng)建Socket對(duì)象，并嘗試連接到指定的服務(wù)器和端口

Socketclient=newSocket(serverName,port);

//輸出此套接字連接的端點(diǎn)的地址

System.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址："+client.getRemoteSocketAddress());

//獲取此套接字的輸出流

OutputStreamoutToServer=client.getOutputStream();

//使用此套接字的輸出流創(chuàng)建DataOutputStream輸出流

DataOutputStreamout=newDataOutputStream(outToServer);

//以UTF-8編碼將字符串寫入基礎(chǔ)輸出流

out.writeUTF("客戶端說：Hellofrom"+client.getLocalSocketAddress()+"\n");

//獲取此套接字的輸入流

InputStreaminFromServer=client.getInputStream();

//創(chuàng)建讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader

InputStreamReaderfingerboardReader=newInputStreamReader(System.in,"UTF-8");

//創(chuàng)建讀取服務(wù)端輸入內(nèi)容的InputStreamReader

InputStreamReaderserverDataReader=newInputStreamReader(inFromServer,"UTF-8");

//創(chuàng)建存放在鍵盤讀取字符的數(shù)組集合

ArrayListCharacterfingerboardList=newArrayListCharacter

//創(chuàng)建存放在服務(wù)端端讀取字符的數(shù)組集合

ArrayListCharacterserverDataList=newArrayListCharacter

//判斷讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader是否可以讀取

if(fingerboardReader.ready()){

//讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取

//清空存放鍵盤讀取字符的數(shù)組集合

fingerboardList.clear();

//聲明鍵盤輸入char變量

charfingerboardInputChar;

//讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取，循環(huán)讀取，將讀取的內(nèi)容存入數(shù)組集合，一次輸入讀取完成后ready()返回NO

while(fingerboardReader.ready()){

fingerboardInputChar=(char)fingerboardReader.read();;

fingerboardList.add(fingerboardInputChar);

//創(chuàng)建可變字符串StringBuilder對(duì)象

StringBuilderfingerboardStringBuilder=newStringBuilder();

//拼接存放鍵盤讀取字符的數(shù)組集合中的字符組成字符串

for(Charactercha:fingerboardList){

fingerboardStringBuilder.append(cha);

//將可變字符串StringBuilder對(duì)象轉(zhuǎn)為字符串String對(duì)象

StringfingerboardString=fingerboardStringBuilder.toString();

//如果轉(zhuǎn)換的字符串不是空的并且不是一個(gè)換行符

if(!fingerboardString.isEmpty()!fingerboardString.equals("\n")){

//使用此套接字的輸出流寫出數(shù)據(jù)

out.writeUTF("客戶端說："+fingerboardString);

//如果輸出Goodbye!，跳出循環(huán)

if(fingerboardString.equals("Goodbye!\n")){

break;

//判斷讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader是否可以讀取

if(serverDataReader.ready()){

//讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取

//清空客戶端讀取字符的數(shù)組集合

serverDataList.clear();

//聲明客戶端讀取char變量

charserverDataReaderChar;

//讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取，循環(huán)讀取，將讀取的內(nèi)容存入數(shù)組集合，一次輸入讀取完成后ready()返回NO

while(serverDataReader.ready()){

serverDataReaderChar=(char)serverDataReader.read();

serverDataList.add(serverDataReaderChar);

//創(chuàng)建可變字符串StringBuilder對(duì)象

StringBuilderdataReaderStringBuilder=newStringBuilder();

for(Charactercha:serverDataList){

dataReaderStringBuilder.append(cha);

//將可變字符串StringBuilder對(duì)象轉(zhuǎn)為字符串String對(duì)象

StringdataReaderString=dataReaderStringBuilder.toString();

//打印服務(wù)端輸入內(nèi)容

System.out.print(dataReaderString);

//服務(wù)端輸出Goodbye，跳出循環(huán)

if(dataReaderString.endsWith("Goodbye!\n")){

break;

}while(true);

//關(guān)閉此套接字

client.close();

}catch(IOExceptione){

e.printStackTrace();

}

服務(wù)端實(shí)例：GreetingServer程序是一個(gè)服務(wù)器端應(yīng)用程序，使用Socket來監(jiān)聽一個(gè)指定的端口。

importjava.io.*;

import.ServerSocket;

import.Socket;

import.SocketTimeoutException;

importjava.util.ArrayList;

publicclassGreetingServerextendsThread{

privateServerSocketserverSocket;

publicGreetingServer(intport)throwsIOException

//創(chuàng)建服務(wù)端Socket對(duì)象

this.serverSocket=newServerSocket(port);

//Socket超時(shí)時(shí)間，設(shè)置為0時(shí)無限制，超時(shí)引發(fā)SocketTimeoutException

this.serverSocket.setSoTimeout(0);

publicvoidrun(){

try{

//輸出此套接字在其上偵聽的端口

System.out.println("等待遠(yuǎn)程連接，端口號(hào)為："+serverSocket.getLocalPort()+"...");

//偵聽并接受到此套接字的連接，該方法將阻塞，直到建立連接為止

Socketserver=serverSocket.accept();

//輸出此套接字連接的端點(diǎn)的地址

System.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址："+server.getRemoteSocketAddress());

//使用此套接字的輸出流創(chuàng)建DataOutputStream輸出流

DataOutputStreamout=newDataOutputStream(server.getOutputStream());

//以UTF-8編碼將字符串寫入基礎(chǔ)輸出流

out.writeUTF("服務(wù)端說：謝謝連接我："+server.getLocalSocketAddress()+"\n");

//創(chuàng)建讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader

InputStreamReaderfingerboardReader=newInputStreamReader(System.in,"UTF-8");

//創(chuàng)建讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader

InputStreamReaderclientDataReader=newInputStreamReader(server.getInputStream(),"UTF-8");

//創(chuàng)建存放在鍵盤讀取字符的數(shù)組集合

ArrayListCharacterfingerboardList=newArrayListCharacter

//創(chuàng)建存放在客戶端讀取字符的數(shù)組集合

ArrayListCharacterclientDataList=newArrayListCharacter

//判斷讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader是否可以讀取

if(fingerboardReader.ready()){

//讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取

//清空存放鍵盤讀取字符的數(shù)組集合

fingerboardList.clear();

//聲明鍵盤輸入char變量

charfingerboardInputChar;

//讀取鍵盤輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取，循環(huán)讀取，將讀取的內(nèi)容存入數(shù)組集合，一次輸入讀取完成后ready()返回NO

while(fingerboardReader.ready()){

fingerboardInputChar=(char)fingerboardReader.read();;

fingerboardList.add(fingerboardInputChar);

//創(chuàng)建可變字符串StringBuilder對(duì)象

StringBuilderfingerboardStringBuilder=newStringBuilder();

//拼接存放鍵盤讀取字符的數(shù)組集合中的字符組成字符串

for(Charactercha:fingerboardList){

fingerboardStringBuilder.append(cha);

//將可變字符串StringBuilder對(duì)象轉(zhuǎn)為字符串String對(duì)象

StringfingerboardString=fingerboardStringBuilder.toString();

//如果轉(zhuǎn)換的字符串不是空的并且不是一個(gè)換行符

if(!fingerboardString.isEmpty()!fingerboardString.equals("\n")){

//使用此套接字的輸出流寫出數(shù)據(jù)

out.writeUTF("服務(wù)端說："+fingerboardString);

//如果輸出Goodbye!，跳出循環(huán)

if(fingerboardString.equals("Goodbye!\n")){

break;

//判斷讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader是否可以讀取

if(clientDataReader.ready()){

//讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取

//清空客戶端讀取字符的數(shù)組集合

clientDataList.clear();

//聲明客戶端讀取char變量

charclientDataReaderChar;

//讀取客戶端輸入內(nèi)容的InputStreamReader可以讀取，循環(huán)讀取，將讀取的內(nèi)容存入數(shù)組集合，一次輸入讀取完成后ready()返回NO

while(clientDataReader.ready()){

clientDataReaderChar=(char)clientDataReader.read();

clientDataList.add(clientDataReaderChar);

//創(chuàng)建可變字符串StringBuilder對(duì)象

StringBuilderdataReaderStringBuilder=newStringBuilder();

for(Charactercha:clientDataList){

dataReaderStringBuilder.append(cha);

//將可變字符串StringBuilder對(duì)象轉(zhuǎn)為字符串String對(duì)象

StringdataReaderString=dataReaderStringBuilder.toString();

//打印客戶端輸入內(nèi)容

System.out.print(dataReaderString);

//客戶端輸出Goodbye，跳出循環(huán)

if(dataReaderString.endsWith("Goodbye!\n")){

break;

}while(true);

//關(guān)閉此套接字

server.close();

System.out.println("套接字已關(guān)閉");

}catch(SocketTimeoutExceptions){

//Socket超時(shí)

System.out.println("Sockettimedout!");

}catch(IOExceptione){

e.printStackTrace();

publicstaticvoidmain(String[]args){

intport=Integer.parseInt("6066");

try{

Threadt=newGreetingServer(port);

t.run();

}catch(IOExceptione){

e.printStackTrace();

}

先運(yùn)行服務(wù)端程序，再運(yùn)行客戶端程序，打印如下：

方法實(shí)例：

獲取指定主機(jī)的IP地址：

使用InetAddress類的InetAddress.getByName()方法來獲取指定主機(jī)（網(wǎng)址）的IP地址：

publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

InetAddressaddress=null;

try{

//在給定主機(jī)名稱的情況下，確定主機(jī)的IP地址

address=InetAddress.getByName("");

catch(UnknownHostExceptione){

System.exit(2);

//輸出取此IP地址的主機(jī)名與IP地址字符串

System.out.println(address.getHostName()+"="+address.getHostAddress());

System.exit(0);

//以上程序執(zhí)行結(jié)果為：

//=39

查看端口是否已使用：

publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

System.out.println("端口是否真正在使用："+isSocketAliveUitlitybyCrunchify("",80));

*判斷主機(jī)端口是否已使用

*@paramhostName主機(jī)名

*@paramport主機(jī)端口

*@returnboolean-true/false

publicstaticbooleanisSocketAliveUitlitybyCrunchify(StringhostName,intport){

//主機(jī)端口是否已使用，默認(rèn)否

booleanisAlive=false;

//超時(shí)設(shè)置，單位毫秒

inttimeout=2000;

//創(chuàng)建一個(gè)套接字

SocketAddresssocketAddress=newInetSocketAddress(hostName,port);

Socketsocket=newSocket();