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文档简介
1、JAVA核心技术,网络通讯,2,网络通讯,Java提供java.io包进行io操作 Java提供将对象序列化的方法将对象持久化或者通过网络传输,3,本章相关词汇,4,网络通讯,网络基础知识 IP地址与端口 包 InetAddress Socket ServerSocket UDP URL 扩展IO流的相关知识,5,网络通讯,包 InetAddress Socket ServerSocket,6,计算机网络与通信,通信是人类生活中最重要的需求之一; 通信是指:对语言、文字、声音和图片以及其它任何类型的相关数据进行传输; 计算机的出现以及网络的构成,使得数据通信更加快速有效。,7,网络原理,网络就
2、是一组连接在一起的计算机。,使用网卡、电缆、集线器等连接设备连接计算机以组成网络。,8,客户端/服务器模式,网络发展,促使客户端/服务器模式应运而生; 通过网络,向另一台计算机请求服务的计算机称为客户端,而处理请求的计算机称为服务器; 如数据服务器,需要数据的客户端机器向数据服务器提出请求,而服务器则处理客户端的请求并向其发送所需的数据; 客户端/服务器的优势在于: 服务器和客户端分摊任务,分别负责部分处理工作; 服务器可以同时为多台客户端服务; 多个客户端可以同时访问服务器上的相同数据。,9,IP地址,网络中有多台计算机,它们必须通过某种标识来区分每一台机器,这就是IP地址; IP地址由4个
3、字节共32位二进制数组成,类似于:; 在网络寻找某一台计算机都是依靠它的IP地址(用域名或计算机名定位主机其实也是通过某种服务转成IP地址后再找到该主机的); 网络ID:网络ID标识了计算机或网络设备所在的网段; 主机ID:主机ID标识了特定的主机或网络设备,10,特殊IP地址,许多网络地址被保留用于特殊用途; 和就是两个此类地址,第一个称为缺省路由,后一个是环回地址; 被保留用于用户主机的本地IP话务,它被分配给一个特殊接口,即起到闭合电路作用的环回接口。,11,端口,在一台物理性的计算机中,往往运行着多个网络程序,一个
4、IP地址并不足以完整标识一个服务器,因此,端口是机器内部独一无二的场所; 一台计算机上可能同时运行多个网络程序,IP地址只能确保把数据送到指定的计算机,但不能保证把这些数据传递给哪个网络程序; 端口使用一个16位的数字来表示,它的范围是065535,1024以下的端口号保留给预定义的服务,如:http使用80端口; 网络间通信其实是在网络应用程序端口之间进行的。,12,包,使用包可以实现Java的网络功能,其中包含了一系列与网络通讯相关的类,比较重要的有: InetAddress Socket ServerSocket 如果要进行网络通讯编程的话,必须导入此包。,13,.InetAddress
5、,InetAddress用来表示互联网协议(IP)地址,它的实例将IP地址和DNS(主机名解析)进行了封装; 该类无法直接实例化,只能通过下列静态工厂方法获得实例:,14,InetAddress示例,import .*; /导入包 public class InetAddressDemo public static void main(String args) try /获得当前本地主机的IP地址 InetAddress add1 = InetAddress.getLocalHost(); System.out.println(当前本地主机: + add1); /根据域名,通过DNS域名解析,
6、获得相应服务的主机地址 InetAddress add2 = InetAddress.getByName(); System.out.println(网易服务器主机: + add2); /根据字符串表现形式的IP地址获得相应的主机地址(若果网络上有该IP地址的话) InetAddress add3 = InetAddress.getByName(2); System.out.println(IP地址为2的主机: + add3); /根据机器名获得相应的主机地址(如果网络上有该机器名的话) InetAddress add4 = InetAddress.
7、getByName(J104); System.out.println(机器名为J104的主机: + add4); catch (UnknownHostException uhe) uhe.printStackTrace(); ,15,InetAddress的其它方法,16,套接字,网络上计算机通过TCP/IP协议进行通信,而套接字(socket)则将这些通信协议进行了封装; TCP/IP套接字用于在主机和Internet之间建立可靠的、双向的、持续的、点对点的流式连接; socket用于描述IP地址和端口,应用程序通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求; 也就是说,套接字起到通信端点的作用
8、; 客户端和服务器通过套接字建立连接和通信。,17,套接字通信原理,TCP/IP协议,网 卡,网络管理软件,socket,socket,主机甲上的A程序将一段数据写入socket中,主机乙上的B程序从socket中读取这段数据,18,.Socket,Socket类用于创建套接字对象,其构造方法共有9种重载,常用的有如下几种: 套接字会因为网络的连接中断而失效,所以对它的操作都有可能抛出IOException,19,Socket的常用方法,一旦Socket对象被成功创建,就可以获得访问与之相关的输入/输出流的权力,通过流操作从套接字中发送(输出)和接收(输入)数据:,20,Socket的其它方法
9、,使用下面的方法,可以在任何时候检查套接字的地址和与之相关的端口信息:,21,.ServerSocket,ServerSocket类用来创建服务器套接字,它监听本地或远程客户程序通过公共端口的连接; ServerSocket类有4个重载的构造方法,以下是常用的: ServerSocket的常用方法如下:,22,Socket编程,编写服务器端程序: 创建一个服务器套接字(ServerSocket),绑定到指定端口; 调用accept方法,侦听来自客户端的请求,如果客户发出请求,则接受连接,返回通信套接字(Socket); 调用Socket的getInputStream和getOutputStre
10、am方法,获得输入/输出流,开始网络数据的接收和发送; 关闭通信套接字,关闭服务器套接字。,23,Socket编程,编写客户端程序: 创建一个套接字(Socket) ,向服务器的侦听端口发出请求; 与服务器正确连接后,调用Socket的getInputStream和getOutputStream方法,获得输入/输出流,开始网络数据的接收和发送; 关闭通信套接字。,24,Socket编程示意图,ServerSocket(int port),close(),close(),Socket(InetAddress address, int port),25,示例(服务端),public class S
11、erver private static final int SERVER_PORT = 9001; /指定侦听端口 public Server() try ServerSocket ss = new ServerSocket(SERVER_PORT); /创建服务器套接字 System.out.println(服务端已启动,正在等待客户端.); Socket s = ss.accept(); /侦听来自客户端的请求 InputStream in = s.getInputStream(); /获得输入流,用来接收数据 OutputStream out = s.getOutputStream()
12、; /获得输出流,用来发送数据 byte buf = new byte1024; int len = in.read(buf); /从输入流中读取数据 String strFromClient = new String(buf, 0, len); System.out.print(来自客户端的信息); System.out.println(strFromClient); String strToClient = 我也很好!; out.write(strToClient.getBytes(); /往输出流中发送数据 in.close(); out.close(); /关闭输入流和输出流 s.cl
13、ose(); ss.close(); /关闭通信套接字和服务器套接字 System.out.println(服务端已关闭。); catch (IOException ioe) ioe.printStackTrace(); public static void main(String args) new Server(); ,26,示例(客户端),public class Client private static final int SERVER_PORT = 9001; /服务器的侦听端口 public Client() try /由于服务端也是运行在本机,所以创建本机的InetAddres
14、s对象 InetAddress address = InetAddress.getByName(localhost); Socket s = new Socket(address, SERVER_PORT); /向服务器侦听端口发出请求 System.out.println(客户端已启动。); InputStream in = s.getInputStream(); /获得输入流,用来接收数据 OutputStream out = s.getOutputStream(); /获得输出流,用来发送数据 String strToServer = 你好!; out.write(strToServer
15、.getBytes(); /往输出流中发送数据 byte buf = new byte1024; int len = in.read(buf); /从输入流中读取数据 String strFromServer = new String(buf, 0, len); System.out.print(来自服务端的回答); System.out.println(strFromServer); in.close();out.close(); /关闭输入流和输出流 s.close(); /关闭通信套接字 System.out.println(客户端已关闭。); catch (UnknownHostExc
16、eption nhe) System.out.println(未找到指定主机.); catch (IOException ioe) ioe.printStackTrace(); public static void main(String args) new Client(); ,UDP,用数据报方式编写client/server程序时,无论在客户方还是服务方,首先都要建立一个DatagramSocket对象,用来接收或发送数据报,然后使用DatagramPacket类对象作为传输数据的载体,UDP,接收端程序编写: 调用DatagramSocket(int port)创建一个数据报套接字,并
17、绑定到指定端口上; 调用DatagramPacket(byte buf, int length),建立一个字节数组以接收UDP包 。 调用DatagramSocket类的receive(),接收UDP包。 最后关闭数据报套接字。,UDP,发送端程序编写: 调用DatagramSocket()创建一个数据报套接字; 调用DatagramPacket(byte buf, int offset, int length, InetAddress address, int port),建立要发送的UDP包 调用DatagramSocket类的send(),发送UDP包。 最后关闭数据报套接字。,TCP与
18、UDP的区别,UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。TCP协议中包含了专门的传递保证机制,当数据接收方收到发送方传来的信息时,会自动向发送方发出确认消息;发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息,否则将一直等待直到收到确认信息为止。 与TCP不同,UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失,协议本身并不能做出任何检测或提示。因此,通常人们把UDP协议称为不可靠的传输协议。,TCP与UDP的区别,相对于TCP协议,UDP协议的另外一个不同之处在于如何接收突法性的多个数据报。不同于TCP,UDP并不能确保数据的发
19、送和接收顺序。,URL,URL(Uniform Resource Locator)-统一资源定位器,表示Internet上某一资源的地址。 URL组成: 协议名和资源名 protocol:resourceName URL举例: ftp:/,URL类,常用构造方法 public URL(String spec); 例如:URL u1 = new URL(“ public URL(URL context, String spec); 例如: URL u2 = new URL(u1, “welcome.html”); public URL(String protocol, String host,
20、String file); 例如: URL u3 = new URL(“http”, “”, “developers/index.html” ); public URL (String protocol, String host, int port, String file); 例如: URL u4 = new URL(“http”, “”, 80, “developers/index.html” );,URL实例,public class URLConnectionReader public static void main(String args) throws Exception URL
21、 yahoo = new URL( URLConnection yc = yahoo.openConnection(); BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader( yc.getInputStream(); String inputLine; while (inputLine = in.readLine() != null) System.out.println(inputLine); in.close(); ,35,关于IO流,在两台主机之间通过socket建立握手连接之后,主要是通过输入/输出流来接收和发送数据,实际上,对于网络的操作,绝大部分是在操作IO流; 实际上操作网络端口流与操作磁盘文件流的原理是相似的; 出于效率的考虑,socket使用的是字节流,但是在实际操作中,字节往往会带来不便,所以我们一般会把字节流改造成字符流后进行操作。,36,改写示例(代码片段),public class Client /改用字符流的方式收发网络数据 Socket s = new Socket(address, SERVER_PORT); InputStream is = s.getInputStream(); InputStreamReader isr = new InputStre
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