Java入门系列-24-实现网络通信

互联网上那么多设备,java 是如何与其他设备通信的呢?这次的内容是网络通信的基础,有了它咱们才能上网页、玩游戏、视频聊天。

Socket 客户端套接字

Socket 客户端套接字,用于连接互联网提供服务的设备。

Socket 构造方法

构造方法说明
Socket()通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字
Socket(String host, int port)创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号

常用方法

方法名称说明
getOutputStream()返回此套接字的输出流
getInputStream()返回此套接字的输入流

下面示例模拟了一个 HTTP 请求

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Scanner;

public class TestSocket {

	public static void main(String[] args) {
		
		//创建套接字
		try(Socket s=new Socket("www.baidu.com", 80);){
			//创建向服务器发送数据的输出流
			OutputStream os=s.getOutputStream();
			StringBuffer sb=new StringBuffer();
			//HTTP协议 请求报文
			sb.append("GET / HTTP/1.1\r\n");
			sb.append("Host: www.baidu.com:80\r\n");
			sb.append("Connection: Keep-Alive\r\n");
			//这里一定要一个回车换行,表示消息头完,不然服务器会等待
			sb.append("\r\n");
			//发送
			os.write(sb.toString().getBytes());
			//获取服务器相应内容 
			InputStream is=s.getInputStream();
			//通过输入流创建扫描器,并指定编码为utf-8防止中文乱码
			Scanner scanner=new Scanner(is,"utf-8");
			
			while(scanner.hasNextLine()) {
				String line=scanner.nextLine();
				System.out.println(line);
			}
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
			System.out.println("未知主机");
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			System.out.println("IO异常");
		}
	}
}

ServerSocket

ServerSocket:实现服务器套接字,服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作,然后可能向请求者返回结果。

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TestServerSocket {

	public static void main(String[] args) {
		//创建 ServerSocket 监听1666端口
		try(ServerSocket server=new ServerSocket(1666)){
			//阻塞方法,当有客户端连入,获取客户端Socket
			try(Socket client=server.accept()){
				//获取客户端发送的数据
				InputStream is=client.getInputStream();
				//获取向客户端发送数据的流
				OutputStream os=client.getOutputStream();
				//通过输入流创建扫描器
				try(Scanner scanner=new Scanner(is)){
					
					PrintWriter pw=new PrintWriter(os,true/*自动刷新*/);
					//向客户端发送消息
					pw.println("Hello,enter bye to exit.");
					boolean done=false;
					//客户端有输入数据并且没有发送 bye 
					while(!done&&scanner.hasNextLine()) {
						//接收客户端发送的数据
						String line=scanner.nextLine();
						//将客户端发送的数据发回客户端
						pw.println("Echo:"+line);
						//如果客户端输入bye 结束通信
						if(line.trim().equalsIgnoreCase("bye")) {done=true;}
					}
				}
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

测试方式: 在DOS 中输入命令:telnet 127.0.0.1 1666

telnet 不是内部或外部命令的读者,需要在 Windows 功能中启用 Telnet 客户端。

上面的代码如果有多个客户端连入就不行了,如果希望服务能被多个客户端连接,可以使用线程。

多线程服务器

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TestMultiServerSocket {

	public static void main(String[] args) {
		//创建 ServerSocket 监听 1666端口
		try(ServerSocket server=new ServerSocket(1666)){
			while(true) {
				//accept() 是一个阻塞方法
				Socket client=server.accept();
				InputStream is=client.getInputStream();
				OutputStream os=client.getOutputStream();
				//开启新的线程处理,传入当前客户端
				Thread t=new Thread(new ThreadEchoHandler(client));
				t.start();				
			}
			
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
class ThreadEchoHandler implements Runnable{
	private Socket socket=null;

	public ThreadEchoHandler(Socket socket) {
		this.socket=socket;
	}
	@Override
	public void run() {
		try {
			InputStream is=socket.getInputStream();
			OutputStream os=socket.getOutputStream();
			try(Scanner scanner=new Scanner(is)){
				PrintWriter pw=new PrintWriter(os,true);
				pw.println("Hello,enter bye to exit.");
				boolean done=false;
				while(!done&&scanner.hasNextLine()) {
					String line=scanner.nextLine();
					pw.println("Echo:"+line);
					if(line.trim().equalsIgnoreCase("bye")) {done=true;}
				}
			}
			socket.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}

	}

}

URLConnection

抽象类 URLConnection 是所有类的超类,它代表应用程序和 URL 之间的通信链接。此类的实例可用于读取和写入此 URL 引用的资源。

Socket 可以默认任意类型的网络通信,URLConnection 更适合 HTTP 请求,使用 URLConnection 进行HTTP操作更方便,模拟请求报文,获取响应报文和内容。

URLConnection 常用方法

方法说明
connect()打开到此 URL 引用的资源的通信链接(如果尚未建立这样的连接)
getContentEncoding()返回 content-encoding 头字段的值
getContentType()返回 content-type 头字段的值
getHeaderFields()返回头字段的不可修改的 Map
getInputStream()返回从此打开的连接读取的输入流
setRequestProperty(String key, String value)设置一般请求属性

获取 URLConnection 需要先创建 URL 对象: URL url=new URL(host);

使用 URLConnection 获取网页的内容

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Scanner;

public class TestURLConnection {
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//创建URL对象
			URL url=new URL("http://www.baidu.com");
			//创建 URLConnection对象
			URLConnection connection=url.openConnection();
			//设置请求属性
			//connection.setRequestProperty("", "");
			//连接
			connection.connect();
			//获取输入流
			InputStream is=connection.getInputStream();
			//通过输入流构建一个扫描器
			Scanner scanner=new Scanner(is,"utf-8");
			while(scanner.hasNextLine()) {
				String line=scanner.nextLine();
				System.out.println(line);
			}
			System.out.println("===响应头===");
			Map<String,List<String>> headers=connection.getHeaderFields();
			for (Entry<String, List<String>> entry: headers.entrySet()) {
				String key=entry.getKey();
				System.out.print(key+":");
				for (String string : entry.getValue()) {
					System.out.print(string);
				}
				System.out.println();
			}
		} catch (MalformedURLException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

-公告-

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