JAVA网络编程入门

软件结构

C/S结构
B/S结构

无论哪一种结构，都离不开网络的支持。网络编程，就是在网络的条件下实现机器间的通信的过程

网络通信协议

网络通信协议：通信双方必须同时遵守才能完成数据交换

UDP:无连接性，数据被限制在64kb，适用于丢包问题不太大的情况，效率高

TCP：面向连接，可靠无差错，三次握手

网络编程三要素：协议，IP地址和端口号

ip地址

查看本机Ip地址：控制台输入ipconfig

查看是否可以和某一台计算机进行网络交换：ping ip地址
端口号

用协议+IP地址+端口号可以唯一的表示网络中的进程并进行进程间的通信了

软件在启动时可以和操作系统要指定的端口号，或者由操作系统分配随机的端口号

端口号由两个字节组成，范围为0-65535

TCP通信程序

TCP通信可以实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端要严格区分客户端和服务器端

客户端和服务器端进行一个数据交流，一共需要4个IO流对象：

? Socket s1=server.accept();//获取客户端的流对象

java.net

套接字(Socket)：包含了ip地址和端口号的网络单位（可以借此识别设备和进程）

客户端

这里使用Socket的输入流来读，输出流来写，不要混了

服务器端

服务器端必须明确知道是哪个客户端请求的服务器，所以要使用accept方法

一个TCP通信的小例子：

TCPServer.java

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import org.omg.CORBA.portable.InputStream;

/*

*@author JiaDing

*服务器端

*/

public class TCPServer {

	public static void main(String[]args)throws IOException{

		//创建使用特定端口的对象

		ServerSocket server=new ServerSocket(8888);

		Socket socket=server.accept();

		java.io.InputStream is=socket.getInputStream();

		byte[]bytes=new byte[1024];

		int len=is.read(bytes);

		System.out.println(new String(bytes,0,len));//利用字符数组创建字符串

		OutputStream os=socket.getOutputStream();

		os.write("收到谢谢".getBytes());//要将字符串转换为字符数组才行

		socket.close();//销毁socket对象

		server.close();//销毁server对象

;	}

}

TCPClient.java

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*TCP通信的客户端

*使用host（服务器主机的名称/IP地址）和port（端口号）的构造方法

*getOutputStream 返回套接字的输出流，使用其write方法给服务器发送数据

*getInputStream 返回套接字的输入流，使用其read方法读取服务器回写数据

*close关闭套接字

*/

public class TCPClient {

	public static void main (String[] args) throws IOException {

		Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8888);

		OutputStream os=socket.getOutputStream();

		os.write("你好服务器".getBytes());

		InputStream is=socket.getInputStream();

		byte[]bytes=new byte[1024];

		int len=is.read(bytes);

		System.out.println(new String(bytes,0,len));

		socket.close();

	}

}

TCP通信往往是按字节处理而不是字符处理，因为不是所有类型都是字符

127.0.0.1是什么地址？*

127.0.0.1/8整个都是环回地址，用来测试本机的TCP/IP协议栈，发往这段A类地址数据包不会出网卡，网络设备不会对其做路由。

实例：文件上传

Client.java

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*文件上传案例的客户端

*/

public class Client {

	public static void main(String[]args)throws IOException {

		FileInputStream fis=new FileInputStream("E:\\out.txt");

		Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8888);

		java.io.OutputStream os=socket.getOutputStream();

		byte[] re=new byte[1024];//准备了1kb的大小

		int len=0;

		while((len=fis.read(re))!=-1) {//这里一定要给len=fis.read(re)加一个括号，否则两个等号无法区分优先级

			os.write(re,0,len);

		}

		/*

		 * 注意！这里有一个很重要的问题！

		 * 由于我们的判断条件是len!=-1,所以我们无法将文件的结束标记上传过去，这样服务器会一直处于等待状态，造成阻塞

		 * 而对应的，由于服务器阻塞，所以无法执行回显，is.read()也就无法读入数据，同样陷入阻塞

		 * 解决办法就是在客户端利用套接字的方法人工结束输出流

		 */

		socket.shutdownOutput();

		InputStream is=socket.getInputStream();

		while((len=is.read(re))!=-1) {//这里一定要给len=fis.read(re)加一个括号，否则两个等号无法区分优先级

			System.out.println(new String(re,0,len));

		}

		fis.close();

		socket.close();

		}

}

Server.java

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*文件上传案例的服务器端

*/

public class Server {

	public static void main(String[]args) throws IOException{

		ServerSocket ss=new ServerSocket(8888);

		Socket socket=ss.accept();

		File file=new File("E:\\update");

		if(!file.exists())

			file.mkdir();

		byte[] by=new byte[1024];

		InputStream is=socket.getInputStream();

		FileOutputStream out=new FileOutputStream("E:\\update\\t1.txt");

		int len=0;

		while(len!=-1) {

			out.write(by, 0, len);

			len=is.read(by);

		}

		OutputStream os=socket.getOutputStream();

		os.write("Update is finished!".getBytes());

		socket.close();

		out.close();

		ss.close();

	}

}

优化：

名称写死了：自定义服务器端命名规则，防止同名文件被覆盖

//自定义文件名规则：域名+毫秒值+随机数

		//毫秒值广泛应用在服务器端文件名保存上

		String name="jd"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".txt";

		FileOutputStream out=new FileOutputStream("E:\\update\\"+name);

服务器上传后就停止:让服务器一直处于监听状态：使用死循环，服务器不关闭

B\S服务器的模拟

服务器代码-返回请求版:

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*BS版本的TCP服务器

*/

public class Server {

	public static void main(String[]args)throws IOException{

		ServerSocket server=new ServerSocket(8080);

		Socket socket=server.accept();

		InputStream is=socket.getInputStream();

		byte[]by=new byte[1024];

		int len=0;

		while((len=is.read(by))!=-1) {

			System.out.println(new String(by,0,len));

		}

	}

}

访问时要指明文件夹名\要访问的资源名，如果端口不是80还要在IP后面加上端口号

服务器端结果（其实就是客户端的请求信息）：

GET /src/Test1.html HTTP/1.1

Host: 127.0.0.1:8080

Connection: keep-alive

DNT: 1

Upgrade-Insecure-Requests: 1

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/77.0.3865.75 Safari/537.36

Sec-Fetch-Mode: navigate

Sec-Fetch-User: ?1

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,/;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3

Sec-Fetch-Site: none

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8

服务器应该回写应该网页(文件)，我们需要读取文件地址，地址已经包含在了请求第一行

可以使用BufferedReader中的方法readList读取第一行

服务器代码—返回网页版：

import java.io.BufferedReader;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*BS版本的TCP服务器

*/

public class Server {

	public static void main(String[]args)throws IOException{

		ServerSocket server=new ServerSocket(8080);

		Socket socket=server.accept();

		InputStream is=socket.getInputStream();

		/*byte[]by=new byte[1024];

		int len=0;

		while((len=is.read(by))!=-1) {

			System.out.println(new String(by,0,len));

		}*/

		//把is网络字节输入流对象转换为字符缓存输入流

		BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

		String line=br.readLine();

		String htmlpath=line.split(" ")[1].substring(1);//取第一行中间的地址，去掉最前面的、

		//System.out.println(htmlpath);

		FileInputStream fis=new FileInputStream(htmlpath);

		OutputStream os=socket.getOutputStream();

		//写入HTTP协议响应头，固定写法

		os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());

		os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());

		//必须写入空行，否则浏览器不解析

		os.write("\r\n".getBytes());

		int len=0;

		byte[]by=new byte[1024];

		while((len=fis.read(by))!=-1) {

			os.write(by,0,len);

		}

		fis.close();

		socket.close();

		server.close();

	}

}

为什么服务器要是多线程呢？

如果不采用多线程，那么服务器只能线型地处理浏览器的请求，浏览器上的资源只能一个一个打开，体验会很差

采样头多线程之后的代码:

import java.io.BufferedReader;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/*

*@author JiaDing

*BS版本的TCP服务器

*/

public class Server {

	public static void main(String[]args)throws IOException{

		ServerSocket server=new ServerSocket(8080);

		while(true) {

			Socket socket=server.accept();

			new Thread(new Runnable() {

				@Override

				public void run() {

					try {

						InputStream is=socket.getInputStream();

						//把is网络字节输入流对象转换为字符缓存输入流

						BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

						String line=br.readLine();

						String htmlpath=line.split(" ")[1].substring(1);//取第一行中间的地址，去掉最前面的、

						//System.out.println(htmlpath);

						FileInputStream fis=new FileInputStream(htmlpath);

						OutputStream os=socket.getOutputStream();

						//写入HTTP协议响应头，固定写法

						os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());

						os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());

						//必须写入空行，否则浏览器不解析

						os.write("\r\n".getBytes());

						int len=0;

						byte[]by=new byte[1024];

						while((len=fis.read(by))!=-1) {

							os.write(by,0,len);

						}

						fis.close();

						socket.close();

					}catch(IOException e) {

						e.printStackTrace();

					}

				}

			}).start();

		}

	}

}

注意这里会报一个错误：java.io.FileNotFoundException: favicon.ico。这是因为浏览器会自动访问网站的图标而我们的网站没有的原因，这个图标必须放在根目录，例如如果访问的地址是“http://127.0.0.1/src/Test1.html”，那么就要放在src文件夹的外面

另外，实验了一下，将服务器的端口改成了80好像并没有什么问题，因为服务器监听的是本机的80端口，而如果我们访问外网的话，应该是访问外网网站服务器的80端口，两者并不冲突。部署在本机上的服务器只能监听到访问本机且本端口的请求。所以，网页中如果有外链，那么打开这个外链的过程和我们的服务器是没有丝毫关系的，我们自建的服务器的好坏不会对其造成影响