Java 网络编程学习总结

时间:2021-03-19 20:16:36

新手一枚,Java学习中,把自己学习网络编程的知识总结一下,梳理下知识,方便日后查阅,高手莫进。

本文的主要内容:

[1]    网络编程认识              

 [2]  TCP/IP编程小例子

[3]   UDP编程小例子

[4]  简单线程池实例

一、网络编程的主要认识

Java是一种基于网络设计的语言,用于开发网络软件特别便利。

它对于网络的操作都是基于IP层以上的,也就是对TCP/UDP进行操作,所以java的网络编程又称为Socket编程。

  一种是TCP/IP 网络编程,

  一种是UDP编程。

TCPTranfer Control Protocol的 简称,是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输,得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接,以便在TCP协议的基础上进行通信,当一个socket(通常都是server socket)等待建立连接时,另一个socket可以要求进行连接,一旦这两个socket连接起来,它们就可以进行双向数据传输,双方都可以进行发送 或接收操作。

UDPUser Datagram Protocol的简称,是一种无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在网络上以任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

另外,网络编程不同于WEB编程。

此处只把我自己学习时写的两个小例子贴出来。

关于Java网络编程更详细的介绍,感觉一些前辈总结的不错,贴出地址,各位如有需要,可以自己查阅。

http://www.cnblogs.com/springcsc/archive/2009/12/03/1616413.html

二、 TCP/IP编程

服务端代码:

 1 import java.io.BufferedReader;
 2 import java.io.DataInputStream;
 3 import java.io.DataOutputStream;
 4 import java.io.IOException;
 5 import java.io.InputStreamReader;
 6 import java.net.ServerSocket;
 7 import java.net.Socket;
 8 
 9 public class Server {
10     public static void main(String[] args) throws IOException {
11         ServerSocket server = new ServerSocket(8888);// 实例化一个ServerSocket对象那个,用于监视服务器的
12                                                         // 8888 端口
13         Socket socket = server.accept();// 调用access()阻塞方法,等待客户端发送数据过来
14         // 设置输入缓冲流,把键盘输入的数据保存在流中
15         BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
16         // 用两个数据流来读取和输出ServerSocket对象server的接收数据和发送数据
17         DataOutputStream write = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
18         DataInputStream read = new DataInputStream(socket.getInputStream());
19         // 阻塞方法,接收数据
20         String line = read.readUTF();
21 
22         while (line != "bye") {
23             // 输出接受的数据
24             System.out.println(socket.getInetAddress() + " : " + socket.getPort() + " say:" + line);
25             // 阻塞方法,接收用户键盘输入的数据,用于发送给客户端
26             line = input.readLine();
27             System.out.println("server say:" + line);
28             // 服务器发送数据
29             write.writeUTF(line);
30             line = read.readUTF();
31         }
32         // 关闭流和ServerSocket
33         read.close();
34         write.close();
35         input.close();
36         socket.close();
37         server.close();
38     }
39 }

Client 端代码

 1 import java.io.BufferedReader;
 2 import java.io.DataInputStream;
 3 import java.io.DataOutputStream;
 4 import java.io.IOException;
 5 import java.io.InputStream;
 6 import java.io.InputStreamReader;
 7 import java.io.PrintWriter;
 8 import java.net.Socket;
 9 import java.net.UnknownHostException;
10 
11 public class Client {
12     public static void main(String[] args) throws IOException {
13         BufferedReader inputStream = null;
14         DataInputStream reader = null;
15         DataOutputStream writer = null;
16         Socket socket = null;
17         String line = null;
18         // 实例化Socket 用于指定所要发送数据的目标地址为127.0.0.1。端口为8888
19         socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
20 
21         inputStream = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
22         reader = new DataInputStream(socket.getInputStream());
23         writer = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
24 
25         line = inputStream.readLine();
26 
27         while (line != "bye") {
28             System.out.println("client say: " + line);
29             writer.writeUTF(line);
30             line = reader.readUTF();
31             System.out.println("server say: " + line);
32             line = inputStream.readLine();
33         }
34         inputStream.close();
35         reader.close();
36         writer.close();
37         socket.close();
38 
39     }
40 }

 

三、UDP编程

服务端代码:

 1 import java.io.ByteArrayInputStream;
 2 import java.io.DataInputStream;
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.net.DatagramPacket;
 5 import java.net.DatagramSocket;
 6 
 7 public class UDPServer {
 8     public static void main(String[] args) throws IOException {
 9         // 定义缓冲区大小
10         byte[] buff = new byte[1024];
11         // 实例化一个DatagramPacket对象,用于接受消息
12         DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buff, buff.length);
13         DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
14         while (true) {
15             // 阻塞方法
16             socket.receive(packet);
17             ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(buff, 0, packet.getLength());
18             DataInputStream stream = new DataInputStream(bais);
19             long l = stream.readLong();
20             System.out.println(l);
21         }
22     }
23 }

Client端代码:

 1 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 2 import java.io.DataOutputStream;
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.net.DatagramPacket;
 5 import java.net.DatagramSocket;
 6 import java.net.InetSocketAddress;
 7 
 8 public class UDPClient {
 9     public static void main(String[] args) throws IOException {
10         // 发送long类型数据
11         long n = 100000L;
12         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
13         DataOutputStream outputStream = new DataOutputStream(baos);
14         outputStream.writeLong(n);
15         byte[] buff = baos.toByteArray();
16         DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buff, buff.length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888));
17         DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);
18         socket.send(packet);
19         socket.close();
20     }
21 }

 

四、简单的线程池代码:

  1 import java.util.LinkedList;
  2 
  3 public class TestThreadPool {
  4     public static void main(String[] args) {
  5         int numThreads = 3;
  6         MyThreadPool pool = new MyThreadPool(numThreads);
  7         int numTasks = 10;
  8         for (int i = 0; i < numTasks; i++) {
  9             pool.performTask(new MyTask(i));
 10         }
 11         pool.join();
 12     }
 13 
 14 }
 15 
 16 // 线程池类,继承自ThreadGroup
 17 class MyThreadPool extends ThreadGroup {
 18     private boolean isAlive;// 表示线程池是否可以使用
 19     private LinkedList taskQueue;// 工作队列
 20     private int threadId;// 线程池内线程id
 21     private static int threadPoolId;// 线程池id,可以实例化多个线程池
 22 
 23     public MyThreadPool(int numThreads)
 24     {
 25         super("threadPoolID" + (threadPoolId++));
 26         super.setDaemon(true);
 27         this.isAlive = true;
 28         // 初始化工作队列
 29         this.taskQueue = new LinkedList();
 30         for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
 31             // PooledThread是处理工作的线程类
 32             new PooledThread().start();
 33         }
 34     }
 35 
 36     /** 添加新任务 */
 37     public synchronized void performTask(Task task) {
 38         if (!this.isAlive) {
 39             throw new IllegalStateException();
 40         }
 41         if (task != null) {
 42             this.taskQueue.add(task);
 43             notify();
 44         }
 45     }
 46 
 47     /**
 48      * 获取任务
 49      * @throws InterruptedException
 50      */
 51     protected synchronized Task getTask() throws InterruptedException {
 52         while (this.taskQueue.size() == 0) {
 53             if (!this.isAlive)
 54                 return null;
 55             this.wait();
 56         }
 57         return (Task) this.taskQueue.removeFirst();
 58     }
 59 
 60     /** 关闭线程池,所有线程停止,不再执行 */
 61     public synchronized void close() {
 62         if (this.isAlive) {
 63             this.isAlive = false;
 64             this.taskQueue.clear();
 65             this.interrupt();
 66         }
 67     }
 68 
 69     /** 关闭线程池,并等待线程池中所有任务运行完成,不能接受新任务 */
 70     public void join() {
 71         synchronized (this) {
 72             isAlive = false;
 73             notifyAll();
 74         }
 75         Thread[] threads = new Thread[this.activeCount()];
 76         int count = this.enumerate(threads);
 77         for (int i = 0; i < count; i++) {
 78             try {
 79                 threads[i].join();
 80             } catch (InterruptedException e) {
 81                 // TODO Auto-generated catch block
 82                 e.printStackTrace();
 83             }
 84         }
 85     }
 86 
 87     // 内部类,用于执行任务的工作线程
 88     class PooledThread extends Thread {
 89         public PooledThread()
 90         {
 91             super(MyThreadPool.this, "PooledThread" + (threadId++));
 92         }
 93 
 94         public void run() {
 95             while (!Thread.interrupted()) {
 96                 // 获取任务
 97                 Task task = null;
 98                 try {
 99                     task = getTask();
100                 } catch (InterruptedException e) {
101                     // TODO Auto-generated catch block
102                     e.printStackTrace();
103                 }
104                 if (task == null)
105                     return;
106                 try {
107                     task.perform();
108                 } catch (Exception e) {
109                     // TODO Auto-generated catch block
110                     e.printStackTrace();
111                 }
112 
113             }
114         }
115     }
116 
117 }
118 
119 // 定义任务的接口类
120 interface Task {
121     /**
122      * 执行任务 执行过程中可能出现异常
123      */
124     public void perform() throws Exception;
125 }
126 
127 // 实现上面接口的任务类
128 class MyTask implements Task {
129     private int TaskId = 0;
130 
131     public MyTask(int id)
132     {
133         this.TaskId = id;
134     }
135 
136     @Override
137     public void perform() throws Exception {
138         System.out.println("MyTask " + TaskId + " Start");
139         Thread.sleep(1000);
140         System.out.println("MyTask " + TaskId + " end");
141     }
142 
143 }

最后,无论是TCP/IP 编程,还是UDP编程,都只是同步的,就用到的是阻塞方法,当服务器或者客户端没有发送来数据时,就一直处于等待状态。

最新的JDK已经推出了异步编程相关内容,我还有学习过,以后继续努力。