java 網絡編程

時間 2019-12-08

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和網絡編程有關的基本API位於java.net包中，該包中包含了基本的網絡編程實現，該包是網絡編程的基礎。該包中既包含基礎的網絡編程類，也包含封裝後的專門處理WEB相關的處理類。在本章中，將只介紹基礎的網絡編程類。html

首先來介紹一個基礎的網絡類——InetAddress類。該類的功能是表明一個IP地址，而且將IP地址和域名相關的操做方法包含在該類的內部。java

關於該類的使用，下面經過一個基礎的代碼示例演示該類的使用，代碼以下：android

import java.net.*;
/**
 * 演示InetAddress類的基本使用
 */
public class InetAddressDemo {
         public static void main(String[] args) {
                   try{
                            //使用域名建立對象
                            InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("www.163.com");
                            System.out.println(inet1);
                            //使用IP建立對象
                            InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
                            System.out.println(inet2);
                            //得到本機地址對象
                            InetAddress inet3 = InetAddress.getLocalHost();
                            System.out.println(inet3);
                            //得到對象中存儲的域名
                            String host = inet3.getHostName();
                            System.out.println("域名：" + host);
                            //得到對象中存儲的IP
                            String ip = inet3.getHostAddress();
                            System.out.println("IP:" + ip);
                   }catch(Exception e){}
         }
}

運行結果：web

www.163.com/60.174.243.159
/127.0.0.1
ifly-XXX/10.1.xxx.xxx
域名：ifly-XXX
IP:10.1.xxx.xxx

Socket編程編程

Java爲TCP協議提供了兩個類，分別在客戶端編程和服務器端編程中使用它們。在應用程序開始通訊以前，須要先建立一個鏈接，由客戶端程序發起；而服務器端的程序須要一直監聽着主機的特定端口號，等待客戶端的鏈接。在客戶端中咱們只須要使用Socket實例，而服務端要同時處理ServerSocket實例和Socket實例;兩者而且都使用OutputStream和InpuStream來發送和接收數據。api

服務器端：瀏覽器

① 建立ServerSocket對象，綁定監聽端口

② 經過accept()方法監聽客戶端請求 //沒有客戶端請求時，accept()會阻塞，不會繼續往下運行

③ 鏈接創建後，經過輸入流讀取客戶端發送的請求信息

④ 經過輸出流向客戶端發送鄉音信息

⑤ 關閉相關資源

客戶端：

① 建立Socket對象，指明須要鏈接的服務器的地址和端口號

② 鏈接創建後，經過輸出流想服務器端發送請求信息

③ 經過輸入流獲取服務器響應的信息

④ 關閉響應資源

　　 注：客戶端不須要設定哪一個端口和服務器端進行通訊，可是服務器端須要設定監聽的端口號。

　　學習一種知識最好的方式就是使用它，經過前面的筆記，咱們已經知道如何獲取主機的地址信息，如今咱們經過一個簡單的程序來初步學習傳輸層使用了TCP協議的Socket編程。緩存

1.TCP服務器端

　　在Socket編程中，服務器端遠比客戶端要複雜得多。服務器端的工做就是創建一個通訊終端，被動的等待客戶端的鏈接。下面這個服務器端程序的示例的做用是：監遵從控制檯輸入獲取的端口號，而且將客戶端發送過來的消息，再發送回去。服務器

import java.net.*;
import java.text.MessageFormat;
import java.io.*;

public class TCPEchoServer {

    private static final int BUFSIZE = 32;

    /**
     * @param args
　  */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
　　　　 // 從控制檯獲取須要監聽的端口號
        if (args.length != 1)
            throw new IllegalArgumentException("Parameter(s):<Port>");
        // 獲取端口號
        int servPort = Integer.parseInt(args[0]);
        // 實例化一個ServerSocket對象實例
        ServerSocket servSocket = new ServerSocket(servPort);
        System.out.println(MessageFormat.format("開始啓動監聽，端口號:{0}", args[0]));

        // 初始接收數據的總字節數
        int recvMsgSize;
        // 接收數據的緩衝區
        byte[] receiveBuf = new byte[BUFSIZE];

        // 循環迭代，監聽端口號,處理新的鏈接請求
        while (true) {
            // 阻塞等待，每接收到一個請求就建立一個新的鏈接實例
            Socket clntSocket = servSocket.accept();
            // 獲取鏈接的客戶端的 SocketAddress
            SocketAddress clientAddress = clntSocket.getRemoteSocketAddress();
            // 打印輸出鏈接客戶端地址信息
            System.out.println("Handling client at" + clientAddress);
            // 從客戶端接收數據的對象
            InputStream in = clntSocket.getInputStream();
            // 向客戶端發送數據的對象
            OutputStream out = clntSocket.getOutputStream();
            // 讀取客戶端發送的數據後，再發送到客戶端
            while ((recvMsgSize = in.read(receiveBuf)) != -1) {
                out.write(receiveBuf, 0, recvMsgSize);
            }
            // 客戶端關閉鏈接時，關閉鏈接
            System.out.println(" 客戶端關閉鏈接");
            clntSocket.close();
        }
    }
}

      while ((recvMsgSize = in.read(receiveBuf)) != -1) {
                out.write(receiveBuf, 0, recvMsgSize);
            }

上述代碼中，服務端能夠屢次接受客戶端的消息，並將消息回傳給客戶端，直到客戶端關閉socket時，循環才結束。網絡

2.TCP客戶端

　　在Socket編程中，首先客戶端須要向服務器端發送，而後被動的等待服務器端的響應。下面的示例中：咱們向服務器端發送信息，等待服務器端發送的消息，並打印顯示出來。　

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketException;

public class TCPEchoClient {

    /**
     * @param args
     * @throws IOException
　　  */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 判斷從控制檯接受的參數是否正確
        if ((args.length < 2) || (args.length > 3))
            throw new IllegalArgumentException("Parameter(s):<Server><Word>[<Port>]]");
        // 獲取服務器地址
        String server = args[0];
        // 獲取須要發送的信息
        byte[] data = args[1].getBytes();
        // 若是有三個從參數那麼就獲取發送信息的端口號，默認端口號爲8099
        int servPort = (args.length == 3) ? Integer.parseInt(args[2]) : 8099;
        // 根據服務器地址和端口號實例化一個Socket實例
        Socket socket = new Socket(server, servPort);
        System.out.println("Connected to server...sending echo string");
        // 返回此套接字的輸入流，即從服務器接受的數據對象
        InputStream in = socket.getInputStream();
        // 返回此套接字的輸出流，即向服務器發送的數據對象
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        // 向服務器發送從控制檯接收的數據
        out.write(data);
        // 接收數據的計數器，將寫入數據的初始偏移量
        int totalBytesRcvd = 0;
        // 初始化接收數據的總字節數
        int bytesRcvd;
        while (totalBytesRcvd < data.length) {
            // 服務器關閉鏈接，則返回 -1,read方法返回接收數據的總字節數
            if ((bytesRcvd = in.read(data, totalBytesRcvd, data.length
                    - totalBytesRcvd)) == -1)
                throw new SocketException("與服務器的鏈接已關閉");
            else 
                 System.out.println("client received data from client");
            totalBytesRcvd += bytesRcvd;          
        }
        // 打印服務器發送來的數據
        System.out.println("Received:" + new String(data));
        // 關閉鏈接
        socket.close();

    }
}

運行服務端程序：對8099端口進行監聽：

運行客戶端程序：向服務器端發送消息（默認端口號爲8099），同時服務器發回消息

服務器端變成：監聽到 ip地址爲 10.1.206.238:59918 的socket發送消息。

HTTP協議

HTTP是hypertext transfer protocol（超文本傳輸協議）的簡寫，它是TCP/IP協議的一個應用層協議，用於定義WEB瀏覽器與WEB服務器之間交換數據的過程。客戶端連上web服務器後，若想得到web服務器中的某個web資源，需遵照必定的通信格式，HTTP協議用於定義客戶端與web服務器通迅的格式。

http協議主要有兩個版本，他們的區別：

　　在HTTP1.0協議中，客戶端與web服務器創建鏈接後，只能得到一個web資源。
　　在HTTP1.1協議，容許客戶端與web服務器創建鏈接後，在一個鏈接上獲取多個web資源。

HTTP請求

客戶端連上服務器後，向服務器請求某個web資源，稱之爲客戶端向服務器發送了一個HTTP請求。

一個完整的HTTP請求包括以下內容：一個請求行、若干消息頭、以及實體內容

請求行以一個方法符號開頭，以空格分開，後面跟着請求的URI和協議的版本，格式以下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF
其中 Method表示請求方法；Request-URI是一個統一資源標識符；HTTP-Version表示請求的HTTP協議版本；CRLF表示回車和換行（除了做爲結尾的CRLF外，不容許出現單獨的CR或LF字符）。

請求方法（全部方法全爲大寫）有多種，各個方法的解釋以下：
　　GET     請求獲取Request-URI所標識的資源
　　POST    在Request-URI所標識的資源後附加新的數據
　　HEAD    請求獲取由Request-URI所標識的資源的響應消息報頭
　　PUT     請求服務器存儲一個資源，並用Request-URI做爲其標識
　　DELETE 請求服務器刪除Request-URI所標識的資源
　　TRACE   請求服務器回送收到的請求信息，主要用於測試或診斷
　　CONNECT 保留未來使用
　　OPTIONS 請求查詢服務器的性能，或者查詢與資源相關的選項和需求

HTTP請求的細節——消息頭

　　HTTP請求中的經常使用消息頭

　　accept:瀏覽器經過這個頭告訴服務器，它所支持的數據類型
　　Accept-Charset: 瀏覽器經過這個頭告訴服務器，它支持哪一種字符集
　　Accept-Encoding：瀏覽器經過這個頭告訴服務器，支持的壓縮格式
　　Accept-Language：瀏覽器經過這個頭告訴服務器，它的語言環境
　　Host：瀏覽器經過這個頭告訴服務器，想訪問哪臺主機
　　If-Modified-Since: 瀏覽器經過這個頭告訴服務器，緩存數據的時間
　　Referer：瀏覽器經過這個頭告訴服務器，客戶機是哪一個頁面來的防盜鏈
　　Connection：瀏覽器經過這個頭告訴服務器，請求完後是斷開連接仍是何持連接

Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, image/gif, image/pjpeg, 
    application/x-ms-xbap, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */*
Referer: http://localhost:8080/JavaWebDemoProject/Web/2.jsp
Accept-Language: zh-CN
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; Trident/4.0; SLCC2; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; Media Center PC 6.0; .NET4.0C; .NET4.0E; InfoPath.3)
Accept-Encoding: gzip, deflate
Host: localhost:8080
Connection: Keep-Alive

HTTP響應

一個HTTP響應表明服務器向客戶端回送的數據，它包括：一個狀態行、若干消息頭、以及實體內容

HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 105
Date: Tue, 27 May 2014 16:23:28 GMT

<html>
    <head>
        <title>Hello World JSP</title>
    </head>
    <body>
        Hello World!

    </body>
</html>

HTTP響應的細節——狀態行

狀態行格式： HTTP版本號　狀態碼　緣由敘述<CRLF>
舉例：HTTP/1.1 200 OK
　　狀態碼用於表示服務器對請求的處理結果，它是一個三位的十進制數。響應狀態碼分爲5類，以下所示：
　　

HTTP響應細節——經常使用響應頭

　　HTTP響應中的經常使用響應頭(消息頭)
　　Location: 服務器經過這個頭，來告訴瀏覽器跳到哪裏
　　Server：服務器經過這個頭，告訴瀏覽器服務器的型號
　　Content-Encoding：服務器經過這個頭，告訴瀏覽器，數據的壓縮格式
　　Content-Length: 服務器經過這個頭，告訴瀏覽器回送數據的長度
　　Content-Language: 服務器經過這個頭，告訴瀏覽器語言環境
　　Content-Type：服務器經過這個頭，告訴瀏覽器回送數據的類型
　　Refresh：服務器經過這個頭，告訴瀏覽器定時刷新
　　Content-Disposition: 服務器經過這個頭，告訴瀏覽器如下載方式打數據
　　Transfer-Encoding：服務器經過這個頭，告訴瀏覽器數據是以分塊方式回送的
　　Expires: -1 控制瀏覽器不要緩存
　　Cache-Control: no-cache
　　Pragma: no-cache

Http協議工程運用

緩存機制

http請求自帶緩存機制，當緩存中存在請求的數據時再也不請求（即便沒有網絡返回碼也是200）或者不作數據傳輸處理具體以下：

從緩存取

	獲取資源形式	狀態碼	發送請求到服務器
強緩存	200（from cache）	否，直接從緩存取
協商緩存	從緩存取	304（not modified）	是，正如其名，經過服務器來告知緩存是否可用

緩存機制：http://www.javashuo.com/article/p-nhkwogbj-cy.html

okhttp攔截器

http://www.javashuo.com/article/p-femliszd-gp.html

Http通訊在Android中的使用

　　初始化定義HttpURLConnection ，經過BufferReader 按行讀取傳輸的數據，最後將數據賦值給一個StringBuilder

　　　　HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection)url.openConnection();

InputStream in = connection.getInputStream();

　　　　BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

package com.iflytek.internetcommunicate;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.webkit.WebView;
import android.webkit.WebViewClient;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
    private TextView text;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

// button : push send an request for get infomation of www.baidu.com
        Button sendRequest = (Button) findViewById(R.id.ConnectInternet);
// text ： dis the info in text
         text = (TextView)findViewById(R.id.DisInfo);
        sendRequest.setOnClickListener(this);
    }

    public void onClick(View v){
        if(v.getId()==R.id.ConnectInternet){
           sendRequestWithHttp();
        }
    }

    private void sendRequestWithHttp(){
        //開啓線程發起網絡請求
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                HttpURLConnection connection = null;
                BufferedReader reader=null;
                try{
                    URL url =new URL("http://www.baidu.com");
                    // connection的初始化，而且調用openConnection()方法，打開鏈接
                    connection =(HttpURLConnection)url.openConnection();
                    connection.setRequestMethod("get");
                    connection.setConnectTimeout(8000);
                    connection.setReadTimeout(8000);
                    // inputstream 接受connect傳輸的數據
                    InputStream in = connection.getInputStream();

                    //經過reader讀取inputstream中的數據
                    reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
                    StringBuilder response = new StringBuilder();
                    String line;
                    while((line= reader.readLine())!=null){
                        response.append(line);
                    }
                    showResponse(response.toString());
                }catch(Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    if(reader!=null){
                        try {
                            reader.close();
                        }catch (IOException e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    if(connection!=null){
                        connection.disconnect();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
    private void showResponse(final  String response){
        //android 不容許子線程 修改UI操做，必須切換到主線程才能對 UI進行修改
        runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                text.setText(response);
            }
        });
    }
}