1. 网络编程概述
网络编程是指在网络上进行通信的程序编写。Java 提供了一整套的 API 来支持网络编程，包括 TCP/IP 和 UDP 协议。
1.1 Java 网络编程的特点
- 跨平台性：Java 的网络应用程序可以在不同的操作系统上运行。
- 协议支持：Java 支持多种网络协议，如
HTTP、FTP、SMTP 等。
- 丰富的 API：Java 提供了
java.net 包，含有处理网络通信的类和接口。
2. Java 网络编程模型
Java 网络编程主要基于两个协议模型：
2.1 TCP（传输控制协议）
TCP 是一种面向连接的协议，它提供可靠的、顺序的、无差错的数据传输。
2.1.1 TCP通信过程
- 建立连接：通过
ServerSocket 和 Socket 类。
- 数据传输：通过输入流和输出流进行数据交换。
- 关闭连接：释放资源并关闭连接。
2.1.2 TCP 示例代码
以下是一个简单的 TCP 客户端和服务器示例代码：
服务器端代码
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| import java.io.*;
import java.net.*;
public class TcpServer {
public static void main(String[] args) {
try {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
System.out.println("服务器启动，等待客户端连接...");
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("客户端已连接，IP: " + socket.getInetAddress());
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
String message;
while ((message = in.readLine()) != null) {
System.out.println("客户端: " + message);
out.println("服务器: " + message.toUpperCase());
}
socket.close();
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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客户端代码
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| import java.io.*;
import java.net.*;
public class TcpClient {
public static void main(String[] args) {
try {
Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
System.out.println("已连接到服务器");
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
BufferedReader userInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String message;
while ((message = userInput.readLine()) != null) {
out.println(message);
System.out.println("服务器回复: " + in.readLine());
}
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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2.2 UDP（用户数据报协议）
UDP 是一种无连接的协议，它不提供可靠的传输，适用于需要快速传输的应用。
2.2.1 UDP通信过程
- 发送和接收数据：通过
DatagramSocket 和 DatagramPacket 类。
- 关闭连接：释放资源。
2.2.2 UDP 示例代码
以下是一个简单的 UDP 客户端和服务器示例代码：
服务器端代码
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| import java.net.*;
public class UdpServer {
public static void main(String[] args) {
try {
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
byte[] buffer = new byte[1024];
System.out.println("UDP服务器启动，等待客户端消息...");
while (true) {
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
socket.receive(packet);
String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
System.out.println("接收到: " + message);
String response = "服务器: " + message.toUpperCase();
byte[] responseData = response.getBytes();
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(responseData, responseData.length, packet.getAddress(), packet.getPort());
socket.send(responsePacket);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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客户端代码
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| import java.net.*;
import java.util.Scanner;
public class UdpClient {
public static void main(String[] args) {
try {
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.print("请输入消息: ");
String message = scanner.nextLine();
byte[] data = message.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("localhost"), 8888);
socket.send(packet);
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
socket.receive(responsePacket);
String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength());
System.out.println(response);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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3. 常用的 Java 网络编程类和接口
Socket：用于建立与远程主机的 TCP 连接。ServerSocket：用于实现 TCP 服务器。DatagramSocket：用于发送和接收 UDP 数据报。DatagramPacket：用于封装数据报的内容。URL 和 URLConnection：用于处理 URL 和网络连接。
4. 小结
Java 网络编程提供了灵活的方式来实现各种网络应用。我们可以利用 TCP 和 UDP 协议编写客户端和服务器程序。掌握这些基本概念和代码示例后，可以进一步深入理解更复杂的网络应用。
