二十一章网络通信

news2024/11/26 8:49:05

计算机网络实现了堕胎计算机间的互联，使得它们彼此之间能够进行数据交流。网络应用程序就是再已连接的不同计算机上运行的程序，这些程序借助于网络协议，相互之间可以交换数据，编写网络应用程序前，首先必须明确网络协议TCP/IP协议是网络应用程序的首选

网络程序设计基础：
网络程序设计编写始于其他计算机进行通信的程序，java已经将网络程序所需要而定元素封装成不同的类，用户只要床啊金这些类的对象，使用相应的方法即使不举报相关的网络知识，也是可以编写除高质量的网络通信程序的，

本章最主要的是TCP和UDP两个部分  他们两主要的区别就是一个是一对一通信  一个是一对多通信   当然两者都有各自的优势和劣势，接下来先讲解 TCP部分

TCP程序
TCP程序的通信方式呢 是一对一的   步骤是  先要打开服务器然后客户端连接服务器  先是尝试客户端是否能够接收到信息  如果可以接收到信息的话  这时服务器将会把文件传输给客户端，这样的话 能够保证客户端可以接收到信息  ，劣势呢就是每次都是要这样子 所以效率对比起UDP来说慢下了好多  以下代码将会进行讲解

客户端代码：


package tcp;
 
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
 
/**
 * Socket客户端
 **/
public class SocketClient {
    public static void main(String[] args) {
        Socket s = null;
        try {
            // 与ip为127.0.0.1、端口为12345的服务端建立连接
            s = new Socket("127.0.0.1", 12345);
 
            // 创建输入流接收服务端发送的消息（字节流）
            InputStream is = s.getInputStream();
            // 将服务端返回的字节流转化为字符流
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
            // 创建字符流读取缓冲区，方便每行读取
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
 
            // 创建输出流返回消息
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            // 创建输出流缓冲
            PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
 
            // 创建发送消息的线程
            Runnable rOut = () -> {
                boolean flag = true;
                while (flag) {
                    try {
                        // 接收控制台输入
                        Scanner scan = new Scanner(System.in);
                        String msg = scan.nextLine();
                        // 将输入写入缓冲
                        pw.println(msg);
                        // 将缓冲内的数据推送至服务端并清空缓冲区
                        pw.flush();
                    } catch (Exception e) {
                        flag = false;
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
 
            // 创建接收消息的线程
            Runnable rIn = () -> {
                boolean flag = true;
                while (flag) {
                    try {
                        // 逐行读取服务端返回的消息并打印
                        String str = br.readLine();
                        System.out.println("服务端的消息：" + str);
                    } catch (IOException e) {
                        flag = false;
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
 
            // 启动两个线程
            Thread tOut = new Thread(rOut);
            Thread tIn = new Thread(rIn);
            tOut.start();
            tIn.start();
        }catch (IOException e) {
            try {
                // 释放资源
                s.close();
            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

服务端代码


package tcp;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
 
/**
 * Socket服务端
 **/
public class SocketServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket ss = null;
        Socket s = null;
        try {
            // 创建监听端口为12345的Socket服务端
            ss = new ServerSocket(12345);
            System.out.println("服务端Socket服务已建立，等待客户端连接...");
            // 通过ss.accept()开始持续监听12345端口，当有连接时获取收到的包装成Socket的客户端对象
            s = ss.accept();
            // 获取客户端的IP地址和端口号
            String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
            int port = s.getPort();
            System.out.println("服务端与 " + ip + ":" + port + " 已建立连接");
 
            // 创建输入流接收客户端发送的消息（字节流）
            InputStream is = s.getInputStream();
            // 将客户端发送的字节流转化为字符流
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
            // 创建字符流读取缓冲区，方便每行读取
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
 
            // 创建输出流返回消息
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            // 创建输出流缓冲
            PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
 
            // 创建接受信息的线程
            Runnable rIn = () -> {
                boolean flag = true;
                while (flag) {
                    try {
                        // 逐行读取客户端发送的消息并打印
                        String str = br.readLine();
                        System.out.println("客户端的消息：" + str);
                    } catch (IOException e) {
                        flag = false;
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
 
            // 创建发送消息的线程
            Runnable rOut = () -> {
                boolean flag = true;
                while (flag) {
                    try {
                        // 接收控制台输入
                        Scanner scan = new Scanner(System.in);
                        String msg = scan.nextLine();
                        // 将输入写入缓冲
                        pw.println(msg);
                        // 将缓冲内的数据推送至客户端并清空缓冲区
                        pw.flush();
                    } catch (Exception e) {
                        flag = false;
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
 
            // 开启两个线程
            Thread tIn = new Thread(rIn);
            Thread tOut = new Thread(rOut);
            tIn.start();
            tOut.start();
        } catch (IOException e) {
            try {
                // 释放资源
                ss.close();
                s.close();
            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

 

 

 接下来讲解UDP程序

UDP程序

UDP程序跟TCP程序不同的地方呢  TCP通信是一对一通信 如果要一下通知好多个人的话 就需要一个一个来通信  所以这时将会需要UDP了  UDP的优势就在于效率高 但是不稳定的地方呢  就是效率高但是不一定每个人都能看到  就像老师在台上讲课 总有一些学生会在台下玩手机 或者带耳机  不一定每一个人都能够接受得到  这就是UDP的不稳定的地方 ，接下来使用代码来讲解：

广播类代码如下：
 


package udp;
 
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
//广播  先运行
public class Notification  extends Thread{
	String weather = "节目预报：八点有大型晚会，请收听";//发送消息
	int port = 9898;//端口号
	InetAddress iaddress = null;
	MulticastSocket socket = null;//多点广播套接字
	
	Notification(){
		try {
			iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0");//地址
			socket = new MulticastSocket(port);//实例化多点广播套接字
			socket.setTimeToLive(1);//指定发送范围是本地网络
			socket.joinGroup(iaddress);//加入广播组
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();//输出异常信息
		}
	
	}
	public void run(){//run方法
		while(true) {
			DatagramPacket packet = null;//数据包
			byte data[]=weather.getBytes();//字符串消息的字节数组
			packet =  new  DatagramPacket(data,data.length,iaddress,port);//将数据打包
			System.out.println(weather);//控制台打印消息
			try {
				socket.send(packet);//发送数据
				sleep(3000);//让线程休眠3000毫秒
			}catch(IOException e){
				e.printStackTrace();
			}catch(InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}	
			}
	public static void main(String[]args) {
		Notification w =new Notification();
		w.start();//启动线程
	}

}

 接收类代码如下


package udp;
 
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
 
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.WindowConstants;
//接收  后运行
public class Receive extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
	int port ;//端口
	InetAddress group =null;//广播组地址
	MulticastSocket socket = null;//多点广播套接字对象
	JButton inceBtn = new JButton("开始接收");
	JButton stopBtn = new JButton("停止接收");
	JTextArea inceAr = new JTextArea(10,10);//显示接收广播的文本域
	JTextArea inced = new JTextArea(10,10);
	Thread thread ;
	boolean stop = false;//定制接受信息状态
	
	public Receive () {
		setTitle("广播数据包");
		setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
		thread = new Thread(this);
		inceBtn.addActionListener(this);//绑定按钮ince的单击事件
		stopBtn.addActionListener(this);//绑定按钮stop的单击事件
		inceAr.setForeground(Color.blue);//指定文本域中文字的颜色
		
		JPanel north = new JPanel();
		north.add(inceBtn);//将按钮添加到面板north上
		north.add(stopBtn);
		add(north,BorderLayout.NORTH);//将north放置在窗体的上部
		JPanel center = new JPanel();//创建面板对象center
		center.setLayout(new GridLayout(1,2));//设置面板布局
		center.add(inceAr);//将文本域添加到面板上
		center.add(inced);
		add(center,BorderLayout.CENTER);//设置面板的布局
		validate();//刷新
		port =9898;//设置端口号
		try {
			group = InetAddress.getByName("224.255.10.0");//指定接收地址
			socket = new MulticastSocket(port);//绑定多点广播套接字
			socket.joinGroup(group);//加入广播组
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();//输出异常信息
		}
		setBounds(100,50,360,380);//设置布局
		setVisible(true);//将窗体设置为显示状态
	}
	public void run() {//run方法
		while (!stop) {
			byte data[] = new byte[1024];//创建缓存字节数组
			DatagramPacket packet = null;
			packet = new  DatagramPacket(data,data.length,group,port);//待接收的数据包
			try {
				socket.receive(packet);//接收数据包
				//获取数据包中的内容
				String message  = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
				inceAr.setText("正在接收的内容：\n"+message);//将接受内容显示在文本域中
				inced.append(message+"\n");//每条信息为一行
			}catch(IOException e ) {
				e.printStackTrace();//输出异常信息
			}
			
		}
	}
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {//单机按钮ince出发时间
		if(e.getSource()==inceBtn) {
			inceBtn.setBackground(Color.red);//设置按钮颜色
			stopBtn.setBackground(Color.yellow);
			if(!(thread.isAlive())) {//如线程不处于“新建状态”
				thread = new Thread(this);//实例化Thread对象
			}
			thread.start();//启动线程
			stop = false;//开始接受信息
		}
		if(e.getSource()== stopBtn) {//单机按钮stop出发时间
			inceBtn.setBackground(Color.yellow);//设置按钮亚瑟
			stopBtn.setBackground(Color.red);
			stop = true;//停止接收信息
		}
	}
	public static void main(String[]args) {
		Receive rec = new Receive();
		rec.setSize(460,200);

}
}

 

运行结果如下

 

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