[Java] 网络编程

时间：2020-03-11 13:52:55 阅读：82 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

网络连接

目的：实现不同主机间数据的共享，早期是主动共享，现在是被动共享
OSI七层模型，TCP五层模型，所有数据在每一层上进行信息处理，最终通过物理设备（网卡）发送，网卡在整个网络中有唯一的Mac地址
网络编程：正对于TCP/UDP两种协议进行的网络开发，两个协议的细节组成非常繁琐，对网络协议的抽象性管理逻辑称为Socket编程
Socket内部两种模式
- C/S（Client/Server）：需要开发两套程序，一套服务器程序，一套客户端程序，在进行维护的时候服务器端和客户端的程序都需要更新（如QQ），使用特定的数据传输协议（用户自定义）及一些非公开端口，安全性较高
- B/S（Browser/Server）：基于浏览器实现客户端应用，只需要开发服务器端的程序，如需进行维护只需修改服务器代码，维护与开发成本降低，使用公共的HTTP协议（基于TCP协议的实现），所以安全性较差
网络编程属于C/S模型，Web开发属于B/S模型
C/S模型分为
- TCP程序：三次握手，四次挥手
- UDP程序：发送数据报，接收数据报的一方不一定可以接收到数据（发短信，手机关机）

技术分享图片

网络程序

java.net包完成，提供两个类
- java.net.ServerSocket：工作在服务器端的程序类，定义服务器监听端口，及接收客户端请求
- java.net.Socket：每一个客户端都使用一个Socket的概念进行描述
端口是进入服务的“门”，每个端口只能绑定一个服务，建议用5000以上
连接的目的是进行IO通讯

技术分享图片

服务器端程序

验证服务器是否可正常使用，可利用操作系统中的telnet命令
传输字节数据，用PrintStream
win+R > Telnet > open localhost 9999
telnet 仅是基础测试环境，不是客户端
服务器端数据的输出，就是客户端数据的输入
accept()：打开服务器监听

 1 import java.io.PrintStream;
 2 import java.net.ServerSocket;
 3 import java.net.Socket;
 4 
 5 public class HelloServer {
 6     public static void main(String[] args) throws Exception{
 7         ServerSocket serversocket = new ServerSocket(9999); // 本程序在9999端口连接
 8         System.out.println("[HelloServer] 服务器端启动监听... ...");
 9         // 每一个连接到服务器端的客户端都通过Socket对象来描述，所以要等待连接
10         Socket client = serversocket.accept(); // 等待客户端连接
11         // 向指定的Socket实现数据的输出，获取Socket的输出流
12         PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream()); // 通过打印流输出
13         out.println("www.yootk.com"); // 输出信息
14         client.shutdownOutput(); // 数据发送完毕后再关闭
15         serversocket.close(); // 关闭整个服务器
16     }
17 }

View Code

客户端程序

Socket类描述的就属于客户端信息，在客户端主要用它来实现服务器端的连接，而服务器端每个连接到服务器的客户都通过Socket来描述

 1 import java.net.Socket;
 2 import java.util.Scanner;
 3 
 4 public class HelloClient {
 5     public static void main(String[] args) throws Exception{
 6         // Socket是工作在客户端的程序类，每一个Socket对象描述的都是一个独立的客户端
 7         Socket client = new Socket("localhost",9999);
 8         Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream()); // 服务器端的输出为客户端的输入
 9         if(scanner.hasNext()) { // 此时有数据需要进行输出
10             System.out.println("[HelloClient] "+scanner.next());
11         }
12         client.shutdownInput();
13     }
14 }

View Code

Echo模型

网络通讯程序的核心接口
客户端发送数据给服务器端，服务器端接收到数据后直接进行回应
回应处理可持续进行，当客户端确认不再继续交互时断开
Socket可获取InputStream、OutputStream
实现最为核心的网络接口交互模型，再继续扩展可实现更加丰富内容的传输

技术分享图片

服务器端程序

 1 import java.io.PrintStream;
 2 import java.net.ServerSocket;
 3 import java.net.Socket;
 4 import java.util.Scanner;
 5 
 6 public class EchoServer {
 7     public static void main(String[] args) throws Exception{
 8         ServerSocket serversocket = new ServerSocket(9999);
 9         Socket client = serversocket.accept(); // 进入阻塞状态，等待客户端连接
10         Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream()); // 服务器端输入流
11         PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream()); // 服务器端输出流
12         boolean flag = true; 
13         while(flag) {
14             if(scanner.hasNext()) { // 如果现在有输入的数据内容
15                 String value = scanner.next().trim();
16                 if(value.equalsIgnoreCase("exit")) {
17                     out.println("[EchoServer]exit");
18                     flag = false;
19                     break;
20                 }
21                 out.println("ECHO:"+ value);
22             }
23         }
24         serversocket.close();
25     }
26 }

View Code

客户端程序

 1 import java.io.PrintStream;
 2 import java.net.Socket;
 3 import java.util.Scanner;
 4 
 5 public class EchoClient {
 6     public static void main(String[] args) throws Exception{
 7         Socket client = new Socket("localhost",9999);
 8         Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream()); // 客户端输入流
 9         PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream()); // 客户端输出流
10         boolean flag = true;
11         while(flag) {
12             String value = KeyboardInput.getString("请输入数据：");
13             out.println(value);
14             if(scanner.hasNext()) {
15                 System.out.println("[ECHO客户端]" + scanner.next()); //服务器端响应
16             }
17             if(value.equalsIgnoreCase("exit")){
18                 flag = false;
19             }
20         }
21         client.close();
22     }
23 }

View Code

技术分享图片

BIO处理模型

BIO（Blocking IO、阻塞IO处理）是最为传统的一种网络通讯模型的统一描述，解决服务器的并发处理问题，ECHO模型属于单线程服务器的开发，即同一个时间段只能有一个线程进行访问
创建新的线程处理类，包裹Socket对象
问题：需要先连接，然后服务器分配线程对象，若此时客户端即使没有与服务器端产生任何交互，那么这个线程的连接也要维持着，面对高并发访问程序会导致性能浪费，为解决次问题创建了NIO模型

技术分享图片

服务器端

 1 import java.net.ServerSocket;
 2 import java.net.Socket;
 3 
 4 public class EchoServer {
 5     public static void main(String[] args) throws Exception{
 6         ServerSocket serversocket = new ServerSocket(9999);
 7         boolean flag = true; 
 8         while(flag) {
 9             Socket client = serversocket.accept();
10             new Thread(new EchoHandle(client)).start();
11         }
12         serversocket.close();
13     }
14 }

View Code

服务器端线程类

 1 import java.io.PrintStream;
 2 import java.net.Socket;
 3 import java.util.Scanner;
 4 
 5 public class EchoHandle implements Runnable{
 6     private Socket client;
 7     public EchoHandle(Socket client) {
 8         this.client = client;
 9     }
10     @Override
11     public void run() {
12         try {        
13             Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream()); // 服务器端输入流
14             PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream()); // 服务器端输出流
15             boolean flag = true; 
16             while(flag) {
17                 if(scanner.hasNext()) { // 如果现在有输入的数据内容
18                     String value = scanner.next().trim();
19                     if(value.equalsIgnoreCase("exit")) {
20                         out.println("[EchoServer]exit");
21                         flag = false;
22                     }else {
23                         out.println("ECHO:"+ value);
24                     }
25                 }
26             }
27             scanner.close();
28             out.close();
29             client.close();
30         }catch(Exception e) {}
31     }
32 }

View Code

客户端

 1 import java.io.PrintStream;
 2 import java.net.Socket;
 3 import java.util.Scanner;
 4 
 5 public class EchoClient {
 6     public static void main(String[] args) throws Exception{
 7         Socket client = new Socket("localhost",9999);
 8         Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream()); // 客户端输入流
 9         PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream()); // 客户端输出流
10         boolean flag = true;
11         while(flag) {
12             String value = KeyboardInput.getString("请输入数据：");
13             out.println(value);
14             if(scanner.hasNext()) {
15                 System.out.println("[ECHO客户端]" + scanner.next()); //服务器端响应
16             }
17             if(value.equalsIgnoreCase("exit")){
18                 flag = false;
19             }
20         }
21         scanner.close();
22         out.close();
23         client.close();
24     }
25 }

View Code

UDP程序

TCP：可靠连接模式，可保证接收稳定性，但会带来严重的性能损耗
UDP：不保证用户一定可以收到，但性能较高
类比：发传单
实例：手机短信（不开机收不到）
UDP客户端：等待服务器端进行消息数据的发送，如接收到内容则继续向下执行，进行具体内容输出
HTTP协议里可能将TCP协议更换
用Netty开发更加简单

服务器端

 1 import java.net.DatagramPacket;
 2 import java.net.DatagramSocket;
 3 import java.net.InetAddress;
 4 
 5 public class UDPServer {
 6     public static void main(String[] args) throws Exception{
 7         DatagramSocket server = new DatagramSocket(8000); // 服务器端端口
 8         String message = "www.yootk.com";
 9         DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(),0,message.length(),InetAddress.getByName("localhost"),9999);
10         server.send(packet); // 发送数据报
11         System.out.println("[UDPServer]finished...");
12         server.close();
13     }
14 }

View Code

客户端

 1 import java.net.DatagramPacket;
 2 import java.net.DatagramSocket;
 3 
 4 public class UDPClient {
 5     public static void main(String[] args) throws Exception{
 6         DatagramSocket client = new DatagramSocket(9999);
 7         byte data[] = new byte[1024];
 8         DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);
 9         System.out.println("[UDPClient]wait...");
10         client.receive(packet);
11         System.out.println("[UDPClient]"+ new String(data,0,packet.getLength()));
12     }
13 }

View Code

[Java] 网络编程

原文：https://www.cnblogs.com/cxc1357/p/12460277.html

踩

(0)

评论一句话评论（0）

分享档案

更多>

2021年09月23日 (328)
2021年09月24日 (313)
2021年09月17日 (191)
2021年09月15日 (369)
2021年09月16日 (411)
2021年09月13日 (439)
2021年09月11日 (398)
2021年09月12日 (393)
2021年09月10日 (160)
2021年09月08日 (222)