Java сетевая программирование

Программирование сети — это создание программ, которые работают на нескольких устройствах (компьютерах), которые связаны между собой через сеть.

В пакете java.net API J2SE содержатся классы и интерфейсы, которые предоставляют низкоуровневые детали связи. Вы можете напрямую использовать эти классы и интерфейсы, чтобы сосредоточиться на решении проблемы, не worrying о деталях связи.

java.net пакет предоставляет поддержку для двух обычных сетевых протоколов:

• TCP：TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) — это протокол связи на уровне передачи, ориентированный на соединение, надежный и основанный на потоке данных. Уровень TCP расположен над уровнем IP и под уровнем приложения. TCP обеспечивает надежную связь между двумя приложениями. Обычно используется в интернет-протоколах и называется TCP/IP.

• UDP：UDP (User Datagram Protocol, протокол пользователя данных) расположен на уровне передачи OSI. Это протокол без соединения. Предоставляет приложениям данные报 для передачи. Из-за отсутствия надежности и безсоединения UDP приложения обычно должны терпеть некоторые потерянные, ошибочные или повторяющиеся пакеты.

Этот учебник principalmente объясняет следующие две темы.

• Программирование Socket：Это наиболее широко используемый концепт в сети, который был изложен очень подробно.

• Обработка URL：Эта часть будет рассмотрена в другой статье, нажмите здесь для получения более подробной информации о Обработка URL на языке Java.

Программирование Socket

Сокет использует TCP для обеспечения механизма связи между двумя компьютерами. Клиентское приложение создает сокет и пытается подключиться к сокету сервера.

Когда устанавливается соединение, сервер создает объект Socket. Клиент и сервер теперь могут обмениваться данными, пишя и читая из объекта Socket.

Класс java.net.Socket представляет собой сокет, а класс java.net.ServerSocket предоставляет серверному приложению механизм для прослушивания клиентов и установления с ними соединения.

Следующие шаги会出现, когда устанавливается TCP-соединение между двумя компьютерами с использованием сокета:

• Создайте объект ServerSocket, представляющий собой сокет для общения через порт на сервере.

• Сервер вызывает метод accept() класса ServerSocket, который будет ждать, пока клиент не подключится к серверу на указанном порту.

• Когда сервер ожидает подключения, клиент создает объект Socket, указывая имя сервера и порт для запроса подключения.

• Конструктор класса Socket пытается подключить клиента к указанному серверу и порту. Если соединение установлено, на клиенте создается объект Socket, который может общаться с сервером.

• На сервере метод accept() возвращает новый сокет, который подключен к сокету клиента на сервере.

После установления соединения используйте потоки ввода/вывода для общения. У каждого сокета есть поток ввода и поток вывода. Поток вывода клиента подключен к потоку ввода сервера, а поток ввода клиента подключен к потоку вывода сервера.

TCP - двунаправленный протокол通信, поэтому данные могут быть отправлены через два данных потока в одно и то же время. Вот набор полезных методов, предоставляемых этим классом, для реализации сокета.

Методы класса ServerSocket

Серверное приложение использует класс java.net.ServerSocket для получения порта и侦听 клиентских запросов.

Класс ServerSocket имеет четыре конструктора:

Создание не привязанного серверного сокета. Если метод конструктора ServerSocket не выбрасывает исключение, это означает, что ваше приложение успешно связано с указанным портом и слушает запросы клиентов.

Вот несколько常用的 методов класса ServerSocket:

Методы класса Socket

Класс java.net.Socket используется клиентом и сервером для互相 общения. Клиент получает объект Socket через примеризацию, а сервер получает объект Socket через значение, возвращаемое методом accept().

Класс Socket имеет пять конструкторов.

Когда метод constructors Socket возвращает, и он фактически пытается подключиться к указанному серверу и порту.

Ниже перечислены некоторые интересующие методы, обратите внимание, что у клиента и сервера есть объект Socket, поэтому как клиент, так и сервер могут вызывать эти методы.

Методы класса InetAddress

Этот класс представляет собой адрес интернет-протокола (IP). Ниже перечислены методы, которые могут быть полезны при программировании с использованием Socket:

Пример клиента Socket

Ниже приведен пример клиента GreetingClient, который через socket подключается к серверу, отправляет запрос и ждет ответа.

// Название файла GreetingClient.java
　
import java.net.*;
import java.io.*;
　
public class GreetingClient
{
　　　public static void main(String [] args)
　　　{
　　　　　　String serverName = args[0];
　　　　　　int port = Integer.parseInt(args[1]);
　　　　　　try
　　　　　　{
　　　　　　　　　System.out.println("Подключен к хосту: " + serverName + " ，порт: " + port);
　　　　　　　　　Socket client = new Socket(serverName, port);
　　　　　　　　　System.out.println("Адрес удаленного хоста: " + client.getRemoteSocketAddress());
　　　　　　　　　OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
　　　　　　　　　DataOutputStream out = new DataOutputStream(outToServer);
　
　　　　　　　　　out.writeUTF("Привет от " + client.getLocalSocketAddress());
　　　　　　　　　InputStream inFromServer = client.getInputStream();
　　　　　　　　　DataInputStream in = new DataInputStream(inFromServer);
　　　　　　　　　System.out.println("Ответ сервера: " + in.readUTF());
　　　　　　　　　client.close();
　　　　　　catch(IOException e)
　　　　　　{
　　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　}
　　　}
}

Пример сервера Socket

Ниже приведен пример программы GreetingServer, которая является серверным приложением, использующим Socket для监听从指定端口监听。

// Файл名 GreetingServer.java
　
import java.net.*;
import java.io.*;
　
public class GreetingServer extends Thread
{
　　　private ServerSocket serverSocket;
　　　
　　　public GreetingServer(int port) throws IOException
　　　{
　　　　　　serverSocket = new ServerSocket(port);
　　　　　　serverSocket.setSoTimeout(10000);
　　　}
　
　　　public void run()
　　　{
　　　　　　while(true)
　　　　　　{
　　　　　　　　　try
　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　System.out.println("Ожидается удаленное соединение, порт: " + serverSocket.getLocalPort() + "...");
　　　　　　　　　　　　Socket server = serverSocket.accept();
　　　　　　　　　　　　System.out.println("Адрес удаленного хоста：" + server.getRemoteSocketAddress());
　　　　　　　　　　　　DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
　　　　　　　　　　　　System.out.println(in.readUTF());
　　　　　　　　　　　　DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
　　　　　　　　　　　　out.writeUTF("Спасибо за соединение со мной：" + server.getLocalSocketAddress() + "\nПрощай!");
　　　　　　　　　　　　server.close();
　　　　　　　　　}catch(SocketTimeoutException s)
　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　System.out.println("Socket timed out!");
　　　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　　catch(IOException e)
　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　}
　　　public static void main(String [] args)
　　　{
　　　　　　int port = Integer.parseInt(args[0]);
　　　　　　try
　　　　　　{
　　　　　　　　　Thread t = new GreetingServer(port);
　　　　　　　　　t.run();
　　　　　　catch(IOException e)
　　　　　　{
　　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　}
　　　}
}

Компилируйте два вышеуказанных java файла и выполните следующие команды для запуска сервиса, используя порт 6066:

$　javac　GreetingServer.java　
$　java　GreetingServer　6066
Ожидается удаленное соединение, порт: 6066...

Откройте новый командный окно и выполните следующие команды для запуска клиента:

$　javac　GreetingClient.java　
$　java　GreetingClient　localhost　6066
Соединение с хостом: localhost　，порт: 6066
Адрес удаленного хоста: localhost/127.0.0.1:6066
Ответ сервера:　Спасибо за соединение со мной: /127.0.0.1:6066
Прощай!