Java简明笔记（十六）网络编程
前言
网络编程，顾名思义就是编写通过网络通信的计算机程序。提到网络编程，一般指 socket 编程，之前我写过两篇相关的文章，分别是：浅谈 socket 编程 和 Socket编程实践（Java & Python实现），主要侧重于 socket 编程的理解，而这一篇侧重于使用 Java 进行 socket 编程的要点，作为简明笔记，以备后续用到时方便查阅。
使用Java进行 TCP socket 编程
服务器
socket编程涉及到多台计算机的连接，一般我们习惯分为服务器和客户端以区分服务提供者和使用者。服务器端首先要建立起一个socket连接服务，之后等待客户端来连接，当连接建立后，两方都用输入输出流来发送和接收数据，就像双向流水管道一样自然。
如何建立连接
对于服务器来说，要创建一个服务socket非常简单：
int SERVER_PORT = 7706;
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT);这样就创建了一个服务socket，之后用accept方法开始等待客户端来连接：
Socket connectSocket = serverSocket.accept();在没有客户端连接时，accept方法是一直阻塞的。直到有一个客户端进行连接，connectSocket对象才生成。
连接建立后，我们得到了一个Socket对象（不是ServerSocket对象）。之后我们开一个线程，专门处理与这个客户端的数据传输。
while (true){
Socket connectSocket = serverSocket.accept();
new sender(connectSocket).start();
}而主线程的ServerSocket对象则在 while 循环内继续等待欢迎其他客户端来连接。
server.java 完整代码：
public class server {
// 端口号
private static final int SERVER_PORT = 7767;
public static void main(String[] args) throws IOException {
boolean STOP = false;
// 初始化ServerSocket服务
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT);
System.out.println("服务已启动，监听端口：" + SERVER_PORT);
// 不断监听，欢迎客户端来连接
while (!STOP){
// accept方法是阻塞的，一旦有客户端连接，Socket对象才生成
Socket connectSocket = serverSocket.accept();
// 创建一个新的线程来服务特定的客户端
// sender类是我们自定义的用于处理数据的类，继承于 Thread 类，下文介绍
new sender(connectSocket).start();
}
}
}如何发送和接收数据
接下来关心一下，sender类是如何处理数据的。首先，sender构造时传进了一个 connectSocket 对象，然后在线程的 run 方法里面编写如何跟客户端交互的代码：
public class sender extends Thread {
private Socket connectSocket;
// 构造方法，从主线程传入一个 Socket 对象
public sender(Socket connectSocket) {
this.connectSocket = connectSocket;
}
// 在子线程进行处理
@Override
public void run(){
// do something
}
}首先，用connectSocket.getInputStream()获取来自客户端的输入流，然后封装到 DataInputStream 对象中，最后用readUTF()方法来读取。输出流也是同理：
@Override
public void run(){
System.out.println("远程计算机 " + connectSocket.getRemoteSocketAddress() + "已连接");
try {
// 封装接收数据流
InputStream in = connectSocket.getInputStream();
DataInputStream dataIn = new DataInputStream(in);
// 封装发送数据流
OutputStream out = connectSocket.getOutputStream()
DataOutputStream dataOut = new DataOutputStream(out);
// while 循环用于不断接收和发送数据
while (true){
// 接收，该方法阻塞直到有数据接收
String recv = dataIn.readUTF();
System.out.println("成功接收来自 " + connectSocket.getRemoteSocketAddress() + "的数据：" + recv);
// 数据处理
String send = recv.toUpperCase();
// 发送
dataOut.writeUTF(send);
System.out.println("向" + connectSocket.getRemoteSocketAddress() + "发送转换后的数据：" + send);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("远程计算机 " + connectSocket.getRemoteSocketAddress() + "已断开");
}
}客户端
客户端相对来说就简单一些。先创建一个 Socket 对象，然后用同样的方法封装到输入流和输出流中进行处理即可。
创建socket对象
// 创建Socket对象时需指定服务器的地址和端口
String serverNmae = "192.168.1.187";
Socket client = new Socket(serverName, 7767);封装输入输出流
// 封装输出流
DataOutputStream dataOut = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
// 封装输入流
DataInputStream dataIn = new DataInputStream(client.getInputStream());数据发送和接收
// 发送数据
dataOut.writeUTF(send);
System.out.println("向服务器 " + client.getRemoteSocketAddress() + "发送了：" + send + "\n");
String recv = dataIn.readUTF();
System.out.println("接收来自服务器的数据：" + recv + '\n');可以使用 Scanner 从键盘多次获取输入。
client.java 完整代码：
public class client {
public static void main(String[] args) {
// 从键盘获取服务器地址
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入服务器地址，如 192.168.1.1");
String serverName = scanner.nextLine();
try {
// 创建 Socket 对象
Socket client = new Socket(serverName, 7767);
// 封装输出流
DataOutputStream dataOut = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
// 封装输入流
DataInputStream dataIn = new DataInputStream(client.getInputStream());
// 循环发送和接收数据
while (true){
// 控制台循环获取输入
System.out.println("\n请输入要发送的数据：(输入exit退出)");
String send = scanner.next();
if ("exit".equals(send)) break;
// 发送数据
dataOut.writeUTF(send);
System.out.println("向服务器 " + client.getRemoteSocketAddress() + "发送了：" + send);
// 接收数据
String recv = dataIn.readUTF();
System.out.println("接收来自服务器的数据：" + recv + '\n');
}
} catch (IOException e){
System.out.println("服务器连接中断");
}
}
}使用Java进行 UDP socket 编程
发送端
UDP socket 无需建立连接，但是在发送数据前需要先准备数据报包（packet）。类似于TCP里面我们把输入流封装到 DataInputStream 里，在 UDP 中我们把数据放在数据报包 DatagramPacket 当中，数据报包是载体。65508是每个数据报包可以容纳的最大数据量。
// 数据
byte[] buffer = new byte[65508];
// 要发送的地址
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.187");
// 数据报包里面存储包括数据内容、长度、要发送的地址和对方端口
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
buffer, buffer.length, address, 9797);有了数据报包之后，我们用 datagramSocket 对象来发送数据。
// 准备车
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
// 将数据报包裹装车，并运送出去
datagramSocket.send(packet);完整代码：
/**
* 客户端，发数据
*/
public class client {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, SocketException {
// 要发送的数据
byte[] buffer = "0123456789".getBytes();
// 对方地址
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.187");
// 准备包裹
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, 9797);
// 准备车
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
try {
// 运送出去
datagramSocket.send(packet);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}接收端
接收端一开始需要先创建一个 datagramSocket 对象，用来准备接收数据：
// 准备卸货车，记下对方包裹的端口
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9797);然后声明即将接收的数据报包格式：
// 要接收的包裹长什么样
byte[] buffer = new byte[10];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);接收：
// 接收包裹
datagramSocket.receive(packet);
// 把接收的内容显示出来
byte[] recv = packet.getData();
String s = new String(recv);
System.out.println("接收到：" + s);完整代码：
/**
* 服务端，收数据
*/
public class server {
public static void main(String[] args) throws SocketException {
// 准备卸货车
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9797);
// 即将接收的包裹特征
byte[] buffer = new byte[10];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
try {
// 接收包裹
datagramSocket.receive(packet);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 显示包裹内容
byte[] recv = packet.getData();
String s = new String(recv);
System.out.println("接收到：" + s);
}
}