Java网络编程入门：从Socket到简单通信

文章目录第一部分网络编程前置知识1.1 IP地址网络的“门牌号”1.2 端口号设备的“房间号”1.3 网络协议通信的“语言规则”第二部分Java中的ServerSocket与Socket类2.1 Socket通信的“客户端”2.2 ServerSocket通信的“服务端”2.3 通信模型图解第三部分代码结构与示例3.1 基础示例单次问候通信第一部分网络编程前置知识在学习Java网络编程之前我们需要了解几个基础概念这就像盖房子前要先认识砖头和水泥一样。1.1 IP地址网络的“门牌号”IP地址是互联网上每台设备的唯一标识用于定位设备的位置。就像寄快递需要收件人的地址一样网络通信也需要知道对方的IP地址。IPv4最常见的格式如192.168.1.1由4组0-255的数字组成。IPv6新一代地址格式如2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334能提供更多的地址数量。1.2 端口号设备的“房间号”一台设备比如你的电脑可以同时运行多个网络程序如浏览器、微信、游戏。端口号就是用来区分这些不同程序的“房间号”。范围0-65535常见端口80HTTP网页服务443HTTPS安全网页服务3306MySQL数据库8080常用的开发测试端口1.3 网络协议通信的“语言规则”协议规定了数据如何打包、发送、接收和解析确保通信双方能互相理解。TCP传输控制协议可靠的、面向连接的协议。像打电话需要先建立连接保证数据不丢失、不错序。适合文件传输、网页浏览等。UDP用户数据报协议不可靠的、无连接的协议。像发短信直接发送不保证对方一定能收到。适合视频直播、在线游戏等对实时性要求高的场景。Java网络编程主要使用TCP协议这也是我们接下来要学习的重点。第二部分Java中的ServerSocket与Socket类Java提供了java.net包来支持网络编程其中两个最核心的类就是ServerSocket和Socket。2.1 Socket通信的“客户端”Socket类代表客户端的连接端点。你可以把它想象成一部电话机用于向服务器发起连接和进行数据交换。主要方法Socket(String host, int port)构造方法连接到指定主机和端口。getInputStream()获取输入流用于接收服务器发来的数据。getOutputStream()获取输出流用于向服务器发送数据。close()关闭连接。基本使用流程客户端创建Socket对象指定服务器的IP和端口。通过Socket获取输入输出流。使用流进行数据读写。通信完成后关闭连接。2.2 ServerSocket通信的“服务端”ServerSocket类运行在服务器上像总机接线员等待客户端的连接请求。主要方法ServerSocket(int port)构造方法在指定端口上监听。accept()阻塞方法等待客户端连接。一旦有客户端连接就返回一个与该客户端通信的Socket对象。close()停止监听。基本使用流程服务端创建ServerSocket对象绑定到特定端口。调用accept()方法等待客户端连接。接收到连接后通过返回的Socket对象与客户端通信。通信完成后关闭连接。2.3 通信模型图解一个典型的“客户端-服务器”模型工作流程如下客户端发起连接客户端 (Client) → 服务器 (Server)客户端通过new Socket(服务器IP, 端口)发起连接请求。服务器等待连接服务器 (Server) → 等待连接…服务器端的ServerSocket.accept()方法阻塞等待直到有客户端连接。建立连接客户端 ↔ 服务器连接建立后服务器accept()方法返回一个用于与该客户端通信的Socket对象。客户端发送数据客户端 → 服务器客户端通过Socket.getOutputStream()获取输出流向服务器发送数据。服务器接收并处理数据服务器 → 处理数据服务器通过Socket.getInputStream()获取输入流读取客户端发来的数据。服务器处理数据例如打印、计算、查询数据库等。服务器回复数据服务器 → 客户端服务器通过Socket.getOutputStream()获取输出流向客户端发送回复数据。客户端接收回复客户端 → 接收数据客户端通过Socket.getInputStream()获取输入流读取服务器的回复。关闭连接客户端 ↔ 服务器通信完成后双方调用各自Socket或ServerSocket的close()方法关闭连接。第三部分代码结构与示例以下是本文涉及的代码文件结构。您可以将自己的代码填充到对应的位置我会用// 你的代码写在这里这样的注释来标记。3.1 基础示例单次问候通信这个示例展示最简单的“客户端发送一句问候服务器接收并回复”流程。服务端代码框架 (SimpleServer.java)packageorg.atguigu;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;importjava.io.OutputStream;importjava.net.ServerSocket;importjava.net.Socket;importjava.util.Scanner;//服务端代码publicclassB{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{//监听本地端口号等待客户端建立连接ServerSocketserverSocketnewServerSocket(303);System.out.println(等待连接中:);SocketsocketserverSocket.accept();System.out.println(连接成功);//接下来的数据发送和接受都通过socket对象来讲进行接收或者获取,使用输入流和输出流//输出流,用来向对面发送数据OutputStreamoutsocket.getOutputStream();//输入流,用来获取输入的数据InputStreaminsocket.getInputStream();ScannerscannernewScanner(System.in);while(true){//将获取到的数据进行解析byte[]buffernewbyte[1024];intlenin.read(buffer);StringstrnewString(buffer,0,len);System.out.println(已经收到数据:str);System.out.print(你说: );Stringreplyscanner.nextLine();if(exit.equals(reply))break;//向客户端发送数据,告诉客户端我已经收到了你发送的消息out.write(reply.getBytes());}socket.close();serverSocket.close();}}客户端代码框架packageorg.atguigu;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;importjava.io.OutputStream;importjava.net.Socket;importjava.util.Scanner;//发送方代码publicclassA{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{//定位需要发送的目标ip地址和端口号SocketsocketnewSocket(127.0.0.1,303);//定义输入输出流//输出流,用来向对面发送数据OutputStreamoutsocket.getOutputStream();//输入流,用来获取输入的数据InputStreaminsocket.getInputStream();ScannerscannernewScanner(System.in);while(true){System.out.print(你说: );Stringmsgscanner.nextLine();if(exit.equals(msg))break;out.write(msg.getBytes());//将获取到的数据进行解析byte[]buffernewbyte[1024];intlenin.read(buffer);StringstrnewString(buffer,0,len);System.out.println(str);}socket.close();}}