Java网络通信初步认知
本文转载自:http://wing011203.cnblogs.com/
在这篇文章里,我们主要讨论如何使用Java实现网络通信,包括TCP通信、UDP通信、多播以及NIO。
TCP连接
TCP的基础是Socket,在TCP连接中,我们会使用ServerSocket和Socket,当客户端和服务器建立连接以后,剩下的基本就是对I/O的控制了。
我们先来看一个简单的TCP通信,它分为客户端和服务器端。
客户端代码如下:
简单的TCP客户端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SimpleTcpClient { public static void main(String[] args) throws IOException
{
Socket socket = null;
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
BufferedReader brTemp = null;
try
{
socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 5678);
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
brTemp = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true)
{
String line = brTemp.readLine();
pw.println(line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
System.out.println(br.readLine());
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (socket != null) socket.close();
if (br != null) br.close();
if (brTemp != null) brTemp.close();
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
简单的TCP客户端
服务器端代码如下:
简单版本TCP服务器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SimpleTcpServer { public static void main(String[] args) throws IOException
{
ServerSocket server = null;
Socket client = null;
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
try
{
server = new ServerSocket(5678);
client = server.accept();
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(client.getOutputStream());
while(true)
{
String line = br.readLine();
pw.println("Response:" + line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (server != null) server.close();
if (client != null) client.close();
if (br != null) br.close();
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
简单版本TCP服务器端
这里的服务器的功能非常简单,它接收客户端发来的消息,然后将消息“原封不动”的返回给客户端。当客户端发送“end”时,通信结束。
上面的代码基本上勾勒了TCP通信过程中,客户端和服务器端的主要框架,我们可以发现,上述的代码中,服务器端在任何时刻,都只能处理来自客户端的一个请求,它是串行处理的,不能并行,这和我们印象里的服务器处理方式不太相同,我们可以为服务器添加多线程,当一个客户端的请求进入后,我们就创建一个线程,来处理对应的请求。
改善后的服务器端代码如下:
多线程版本的TCP服务器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SmartTcpServer {
public static void main(String[] args) throws IOException
{
ServerSocket server = new ServerSocket(5678);
while(true)
{
Socket client = server.accept();
Thread thread = new ServerThread(client);
thread.start();
}
}
} class ServerThread extends Thread
{
private Socket socket = null; public ServerThread(Socket socket)
{
this.socket = socket;
} public void run() {
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
try
{
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
while(true)
{
String line = br.readLine();
pw.println("Response:" + line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (socket != null)
try {
socket.close();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
if (br != null)
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
多线程版本的TCP服务器端
修改后的服务器端,就可以同时处理来自客户端的多个请求了。
在编程的过程中,我们会有“资源”的概念,例如数据库连接就是一个典型的资源,为了提升性能,我们通常不会直接销毁数据库连接,而是使用数据库连接池的方式来对多个数据库连接进行管理,已实现重用的目的。对于Socket连接来说,它也是一种资源,当我们的程序需要大量的Socket连接时,如果每个连接都需要重新建立,那么将会是一件非常没有效率的做法。
和数据库连接池类似,我们也可以设计TCP连接池,这里的思路是我们用一个数组来维持多个Socket连接,另外一个状态数组来描述每个Socket连接是否正在使用,当程序需要Socket连接时,我们遍历状态数组,取出第一个没被使用的Socket连接,如果所有连接都在使用,抛出异常。这是一种很直观简单的“调度策略”,在很多开源或者商业的框架中(Apache/Tomcat),都会有类似的“资源池”。
TCP连接池的代码如下:
一个简单的TCP连接池
import java.net.*;
import java.io.*;
public class TcpConnectionPool { private InetAddress address = null;
private int port;
private Socket[] arrSockets = null;
private boolean[] arrStatus = null;
private int count; public TcpConnectionPool(InetAddress address, int port, int count)
{
this.address = address;
this.port = port;
this .count = count;
arrSockets = new Socket[count];
arrStatus = new boolean[count]; init();
} private void init()
{
try
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
arrSockets[i] = new Socket(address.getHostAddress(), port);
arrStatus[i] = false;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
} public Socket getConnection()
{
if (arrSockets == null) init();
int i = 0;
for(i = 0; i < count; i++)
{
if (arrStatus[i] == false)
{
arrStatus[i] = true;
break;
}
}
if (i == count) throw new RuntimeException("have no connection availiable for now."); return arrSockets[i];
} public void releaseConnection(Socket socket)
{
if (arrSockets == null) init();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
if (arrSockets[i] == socket)
{
arrStatus[i] = false;
break;
}
}
} public void reBuild()
{
init();
} public void destory()
{
if (arrSockets == null) return; for(int i = 0; i < count; i++)
{
try
{
arrSockets[i].close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
continue;
}
}
}
}
一个简单的TCP连接池
UDP连接
UDP是一种和TCP不同的连接方式,它通常应用在对实时性要求很高,对准确定要求不高的场合,例如在线视频。UDP会有“丢包”的情况发生,在TCP中,如果Server没有启动,Client发消息时,会报出异常,但对UDP来说,不会产生任何异常。
UDP通信使用的两个类时DatagramSocket和DatagramPacket,后者存放了通信的内容。
下面是一个简单的UDP通信例子,同TCP一样,也分为Client和Server两部分,Client端代码如下:
UDP通信客户端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class UdpClient { public static void main(String[] args)
{
try
{
InetAddress host = InetAddress.getLocalHost();
int port = 5678;
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true)
{
String line = br.readLine();
byte[] message = line.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message, message.length, host, port);
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
socket.send(packet);
socket.close();
if (line.equals("end")) break;
}
br.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
UDP通信客户端
Server端代码如下:
UDP通信服务器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class UdpServer { public static void main(String[] args)
{
try
{
int port = 5678;
DatagramSocket dsSocket = new DatagramSocket(port);
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while(true)
{
dsSocket.receive(packet);
String message = new String(buffer, 0, packet.getLength());
System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + ":" + message);
if (message.equals("end")) break;
packet.setLength(buffer.length);
}
dsSocket.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
UDP通信服务器端
这里,我们也假设和TCP一样,当Client发出“end”消息时,认为通信结束,但其实这样的设计不是必要的,Client端可以随时断开,并不需要关心Server端状态。
多播(Multicast)
多播采用和UDP类似的方式,它会使用D类IP地址和标准的UDP端口号,D类IP地址是指224.0.0.0到239.255.255.255之间的地址,不包括224.0.0.0。
多播会使用到的类是MulticastSocket,它有两个方法需要关注:joinGroup和leaveGroup。
下面是一个多播的例子,Client端代码如下
多播通信客户端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class MulticastClient { public static void main(String[] args)
{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
try
{
InetAddress address = InetAddress.getByName("230.0.0.1");
int port = 5678;
while(true)
{
String line = br.readLine();
byte[] message = line.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message, message.length, address, port);
MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket();
multicastSocket.send(packet);
if (line.equals("end")) break;
}
br.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
多播通信客户端
服务器端代码如下:
多播通信服务器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class MulticastServer { public static void main(String[] args)
{
int port = 5678;
try
{
MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket(port);
InetAddress address = InetAddress.getByName("230.0.0.1");
multicastSocket.joinGroup(address);
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while(true)
{
multicastSocket.receive(packet);
String message = new String(buffer, packet.getLength());
System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + ":" + message);
if (message.equals("end")) break;
packet.setLength(buffer.length);
}
multicastSocket.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
多播通信服务器端
NIO(New IO)
NIO是JDK1.4引入的一套新的IO API,它在缓冲区管理、网络通信、文件存取以及字符集操作方面有了新的设计。对于网络通信来说,NIO使用了缓冲区和通道的概念。
下面是一个NIO的例子,和我们上面提到的代码风格有很大的不同。
NIO例子
import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.charset.*;
import java.net.*;
public class NewIOSample { public static void main(String[] args)
{
String host="127.0.0.1";
int port = 5678;
SocketChannel channel = null;
try
{
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(host,port);
Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
CharsetEncoder encoder = charset.newEncoder(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024); channel = SocketChannel.open();
channel.connect(address); String request = "GET / \r\n\r\n";
channel.write(encoder.encode(CharBuffer.wrap(request))); while((channel.read(buffer)) != -1)
{
buffer.flip();
decoder.decode(buffer, charBuffer, false);
charBuffer.flip();
System.out.println(charBuffer);
buffer.clear();
charBuffer.clear();
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (channel != null)
try {
channel.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
NIO例子
上述代码会试图访问一个本地的网址,然后将其内容打印出来。
Java网络通信初步认知的更多相关文章
- JAVA8 in Action:行为参数化,匿名类及lambda表达式的初步认知实例整理
import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.functio ...
- Java程序员从笨鸟到菜鸟之(十三)java网络通信编程
本文来自:曹胜欢博客专栏.转载请注明出处:http://blog.csdn.net/csh624366188 首先声明一下,刚开始学习java网络通信编程就对他有一种畏惧感,因为自己对网络一窍不通,所 ...
- Java反射-初步入门
Java反射-初步入门 学反射先了解什么是反射. 百度百科:JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法:对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性:这种动 ...
- C++ STL 的初步认知
学无止境!!! 尊重他人劳动,尊重出处:http://www.cnblogs.com/shiyangxt/archive/2008/09/11/1289493.html 我已经做了4年的MFC ...
- java网络通信:异步非阻塞I/O (NIO)
转: java网络通信:异步非阻塞I/O (NIO) 首先是channel,是一个双向的全双工的通道,可同时读写,而输入输出流都是单工的,要么读要么写.Channel分为两大类,分别是用于网络数据的S ...
- 【Java学习笔记之二十五】初步认知Java内部类
可以将一个类的定义放在另一个类的定义内部,这就是内部类. 内部类是一个非常有用的特性但又比较难理解使用的特性(鄙人到现在都没有怎么使用过内部类,对内部类也只是略知一二). 第一次见面 内部类我们从外面 ...
- 初步认知java的方法
1.正确区分函数和方法: 面向对象的语言叫做方法,面向过程的语言叫做函数,两者的意义是一样的,只是叫法不同.java是面向对象的语言,所以用方法. 2.方法的定义: 就是有名字的代码段 3.方法的目的 ...
- Java 调用Azure认知服务Demo--Computer API
说明 本文主要介绍使用Java代码,基于HTTP请求调用Microsoft Azure的认知服务.图片来源分别介绍了使用公网的URL和上传本地图片. 依赖的jar包下载地址: key的获取需要登录到A ...
- 接口自动化:HttpClient + TestNG + Java(三) - 初步封装和testng断言
在上一篇中,我们写了第一个get请求的测试类,这一篇我们来对他进行初步优化和封装 3.1 分离请求发送类 首先想到的问题是,以后我们的接口自动化测试框架会大量用到发送http请求的功能. 那么这一部分 ...
随机推荐
- [BZOJ2599][Race][IOI2011]点分治
这是为了真正去学一下点分治..然后看了迪克李的ppt 又是一道写(改)了很久的题..终于ac了 1354799 orzliyicheng 2599 Accepted 31936 kb 23584 ms ...
- 蚂蚁【A001】
[1005]出自附中练习场,其他编号(1005)[难度A]——————————————————————————————————————————————————————————————————————— ...
- 解决$.getJSON在IE浏览器下出现数据缓存,第一次访问某个后台路径之后,再次访问该路径不再走后台的方法。
最近写代码的时候遇到一个小问题,我用的是火狐,项目里测试人员用的是IE,当用jquery的getjson函数从后台获取数据的时候,IE浏览器会自动设置缓存,如果此时你对数据进行修改的时候刷新页面,IE ...
- shell中命令之间数据的传递
1.管道 "|" ls | cat -n > out.txt 2. 子shell 2.1 子shell 说明 在shell脚本中可以用()操作符可以定义一个子shell #/ ...
- Kafka 分布式消息队列介绍
Kafka 分布式消息队列 类似产品有JBoss.MQ 一.由Linkedln 开源,使用scala开发,有如下几个特点: (1)高吞吐 (2)分布式 (3)支持多语言客户端 (C++.Java) 二 ...
- Codeforces 696D Legen...(AC自动机 + 矩阵快速幂)
题目大概说给几个字符串,每个字符串都有一个开心值,一个串如果包含一次这些字符串就加上对应的开心值,问长度n的串开心值最多可以是多少. POJ2778..复习下..太弱了都快不会做了.. 这个矩阵的乘法 ...
- sql跨电脑导数据
启用Ad Hoc Distributed Queries: reconfigure exec sp_configure 'Ad Hoc Distributed Queries',1 reconfigu ...
- CF460 A. Vasya and Socks
A. Vasya and Socks time limit per test 1 second memory limit per test 256 megabytes input standard i ...
- BZOJ1701 : [Usaco2007 Jan]Cow School牛学校
枚举剩下的分数个数$k$,设最高的$k$个分数和的分子分母分别为$U$和$D$. 那么在选了的里面找到$A=\min(Dt[x]-Up[x])$,没选的里面找到$B=\max(Dt[x]-Up[x]) ...
- 20145304 Java第六周学习报告
20145304<Java程序设计>第六周学习总结 教材学习内容总结 1.InputStream与OutputStream: 在Java中,输入串流的代表对象为java.io.InputS ...