第10章 网络编程补充案例.docx

1、第10章 网络编程补充案例第十章 补充案例案例10-1 使用InetAddress类获取与IP信息一、案例描述 1、 考核知识点编号：4名称：InetAddress类2、 练习目标 掌握InetAddress类的相关API 掌握如何使用InetAddress类中的方法获取计算机的主机名和IP地址等信息。3、 需求分析InetAddress类中提供了一系列与IP地址相关的方法，利用这些方法可以获取到指定计算机的主机名、IP地址以及连接状态等信息。为了让初学者掌握InetAddress类中常用方法的使用，本案例将针对如何通过InetAddress类中的方法获取计算机的IP地址、主机名等功能进行演示

2、。4、 设计思路（实现原理）1) 编写Example01类。2) 在main()方法中，通过InetAddress类的静态方法getLocalHost()创建实例对象，并通过该对象完成获取计算机主机名和计算机IP地址的操作。3) 分别将获取到的主机名和IP地址输出。二、案例实现import .InetAddress;import .UnknownHostException;public class Example01 public static void main(String args) throws UnknownHostException /获取本机的IP地址 InetAddress a

3、ddress = InetAddress.getLocalHost(); /以字符串形式返回IP地址 String ip = address.getHostAddress(); /获取此IP地址的主机名 String name = address.getHostName(); System.out.println(本机的ip地址是：+ip); System.out.println(本机的hostName是：+name); 运行结果如图10-1所示。图10-1 运行结果三、案例总结1、InetAddress类用于封装一个IP地址，并提供了一系列与IP地址相关的方法，其中，getByName(St

4、ring host)方法表示获取指定主机的IP地址，常用于获取远程计算机的IP信息，isReachable(int timeout)方法表示判断指定的时间内IP地址是否可以到达，常用于测试网络是否通畅。2、InetAddress类的getHostName()方法是用来获取IP地址的主机名，而为什么有的时候获取到的不是主机名而是域名？案例10-2 UDP网络程序一、案例描述 1、 考核知识点编号：名称：DatagramPacket类和DatagramSocket类2、 练习目标 掌握DatagramPacket类和DatagramSocket类的作用 掌握如何使用DatagramPacket类和

5、DatagramSocket类通过编写简单的UDP程序。3、 需求分析DatagramPacket用于封装UDP通信中发送或者接收的数据，DatagramSocket类用于发送和接收DatagramPacket数据包。为了让初学者掌握这两个类的作用，本案例将通过DatagramPacket类和DatagramSocket类实现简单的数据通信，并通过观察两个命令行窗口中数据输出的先后顺序，从而掌握UDP网络程序中接收端和发送端的执行原理。4、 设计思路（实现原理）1) 编写数据接收类ReceiveDemo，在ReceiveDemo类中创建接收端的Socket服务对象，并依次编写创建数据包、调用接

6、收方法、解析数据包并向命令行输出内容，释放资源等操作。2) 编写数据发送类SendDemo，在SendDemo类中创建发送端的Socket服务对象，并依次编写创建数据包，打包数据、发送数据、释放资源等操作。3) 依次执行ReceiveDemo和SendDemo类，观察命令行输出变化。二、案例实现UDP网络程序中接受数据端，代码如下：import java.io.IOException;import .DatagramPacket;import .DatagramSocket;import .InetAddress;public class ReceiveDemo public static v

7、oid main(String args) throws IOException / 创建接收端Socket服务对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12306); / 创建数据包(接收容器) byte bys = new byte1024; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length); System.out.println(接受数据服务已打开，等待接受数据); / 调用接收方法 ds.receive(dp); / 解析数据包,把数据显示在控制台 InetAddress addre

8、ss = dp.getAddress(); String ip = address.getHostAddress(); byte bys2 = dp.getData(); int length = dp.getLength(); String s = new String(bys2, 0, length); System.out.println(ip + * + s); System.out.println(接受数据完毕，接受数据服务关闭); / 释放资源 ds.close(); UDP网络程序中发送数据端，代码如下：import java.io.IOException;import .Dat

9、agramPacket;import .DatagramSocket;import .InetAddress;public class SendDemo public static void main(String args) throws IOException / 创建发送端Socket服务对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); / 创建数据，并把数据打包 String str = hello,udp,我来了; byte bys = str.getBytes(); int length = bys.length; InetAddress a

10、ddress = InetAddress.getByName(127.0.0.1); int port = 12306; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port); System.out.println(发送数据服务已打开); System.out.println(发送数据是：+str); / 发送数据 ds.send(dp); System.out.println(发送完毕，关闭服务); / 释放资源 ds.close(); 运行接受端程序，运行结果如图10-2所示。图10-2 运行结果运行发送端程序

11、，运行结果如图10-3所示。图10-3 运行结果观察接受端控制台的输出，运行结果如图10-4所示。图10-4 运行结果 从图10-2中可以看出，当运行ReceiveDemo类时，程序会在receive()方法处停顿，并一直处于停滞状态。当运行SendDemo类时，ReceiveDemo类中的receive()方法接受到了数据，并向下执行直到程序结束。 三、案例总结1、 在创建发送端的DatagramSocket对象时，可以不指定端口号，而案例中指定端口号目的就是，为了每次运行时接收端的getPort()方法返回值都是一致的，否则发送端的端口号由系统自动分配，接收端的getPort()方法的返回

12、值每次都不同。2、 运行例程ReceiveDemo，有时会出现如图10-5所示的异常。图10-5 运行结果出现图中所示的情况，是因为在一台计算机中，一个端口号上只能运行一个程序，而我们编写的UDP程序所使用的端口号已经被其它的程序占用。遇到这种情况，可以在命令行窗口输入netstat -anb命令来查看当前计算机端口占用情况，具体如图10-6所示。图10-6 端口占用情况案例10-3 多线程的UDP网络程序一、案例描述 1、 考核知识点编号：00110007名称：UDP案例2、 练习目标 通过编写多线程的UDP网络程序，掌握如何在单个窗口中实现接收与发送数据。3、 需求分析在上一个案例中，通过

13、两个命令行窗口输出数据让我们初步了解了单线程的UDP网络程序，为了让初学者更加直观和深入的掌握网络编程，本案例将整合多线程技术，在同一个命令行窗口中同时实现接收和发送数据的功能。4、 设计思路（实现原理）1) 编写数据接收类ReceiveThread，该类实现了Runnable接口，重写run()方法实现不断接受客户端发送数据的功能。2) 编写数据发送类SendThread，该类同样实现了SendThread接口，重写run()方法实现通过键盘录入数据，将数据向接收端发送的功能。3) 编写测试类Example02，在main()方法中，同时启动接收端和发送端程序。二、案例实现UDP网络程序中接

14、受数据端，代码如下：import java.io.IOException;import .DatagramPacket;import .DatagramSocket;public class ReceiveThread implements Runnable public void run() try / 创建接收端Socket对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086); / 创建数据包 while (true) byte bys = new byte1024; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(

15、bys, bys.length); /接收数据 ds.receive(dp); / 解析数据 String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength(); System.out.println(接收端：从 + ip + 主机接收到的数据是： + s); if (bye.equals(s) System.out.println(*聊天室关闭*); ds.close(); break; catch (IOException e) e.printStackTra

16、ce(); UDP网络程序中发送数据端，代码如下：import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import .DatagramPacket;import .DatagramSocket;import .InetAddress;public class SendThread implements Runnable public void run() try / 创建发送端Socket对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocke

17、t(); / 封装键盘录入 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader( System.in); / 创建数据，并打包 String line = null; while (line = br.readLine() != null) byte bys = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName(172.16.26.21), 10086); ds.send(dp); if

18、 (bye.equals(line) / 释放资源 br.close(); ds.close(); break; / 释放资源 br.close(); ds.close(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); 编写测试类Example02，代码如下：public class Example02 public static void main(String args) SendThread st = new SendThread(); ReceiveThread rt = new ReceiveThread(); Thread t1 = new

19、 Thread(st); Thread t2 = new Thread(rt); t1.start(); t2.start(); 运行Example02，依次键入“hello itcast”和“bye”后，结果如图10-7所示。图10-7 运行结果 从图10-7中可以看出，Example02类实现了在一个命令行窗口中同时发送和接收数据的功能。并且当发送端发送“bye”时，程序结束。三、案例总结1、 在网络程序中，为了保证程序的稳定性，服务器一般不会轻易关闭，所以在编写服务端时，通常不会编写关闭服务端的代码。2、UDP之所以是一种不可靠的网络协议，是因为UDP排除了信息可靠传递机制，将安全和排序

20、等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。思考：既然UDP一直被业内称为不可靠的网络协议。但是，自1980年发布以来，UDP协议仍然继续在主流应用中发挥着作用。那么，请想一想身边有哪些应用程序使用的是UDP协议。案例10-4 TCP网络程序一、案例描述 1、 考核知识点编号：00110008/00110009名称：ServerSocket类/Socket类2、 练习目标 通过编写简单的TCP程序，掌握ServerSocket、Socket类的具体用法。3、 需求分析ServerSocket用于负责监听某台计算机的某个端口号接收来自客户端的请求，是网络程序中的服务器端，S

21、ocket用于根据指定的IP地址和端口号向ServerSocket端交互，是网络程序中的客户端。为了让初学者掌握这两个类的作用，本案例将通过ServerSocket类和Socket类实现简单的数据通信，并通过观察两个命令行窗口中数据输出的先后顺序，从而增加对TCP网络程序中客户端和服务端的执行原理。4、 设计思路（实现原理）1) 编写服务器端类ServerDemo，在ServerDemo类中创建服务器端ServerSocket对象，并依次编写监听连接、获取输入流，打印读取数据，释放资源等操作。2) 编写客户端类ClientDemo，在ClientDemo类中创建客户端Socket对象，并分别编

22、写建立连接、获取输出流，释放资源等步骤。3) 依次执行ServerDemo和ClientDemo类，观察命令行输出变化。二、案例实现TCP网络程序中服务端，代码如下：import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import .ServerSocket;import .Socket;public class ServerDemo public static void main(String args) throws IOException / 创建服务器端Socket对象 ServerSocket ss = new ServerSo

23、cket(10010); System.out.println(服务端已开启，等待客户端发送数据。); / 监听连接 Socket s = ss.accept();/阻塞 / 获取输入流，读取数据，并显示 InputStream is = s.getInputStream(); byte bys = new byte1024; int len = is.read(bys);/阻塞 String client = new String(bys, 0, len); System.out.println(client); / 释放资源 System.out.println(已接收客户端发送的数据，服

24、务端关闭。); s.close(); TCP网络程序中客户端，代码如下：import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;import .Socket;public class ClientDemo public static void main(String args) throws IOException / 创建客户端的Socket对象,建立连接 Socket s = new Socket(172.16.26.21, 10010); System.out.println(客户端已打开，等待发送数据。); / 获取输出流，写数据即

25、可 OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write(hello,tcp,我来了.getBytes(); / 释放资源 System.out.println(发送完毕，关闭客户端服务。); s.close(); 首先开启服务端程序，运行结果如图10-8所示。图10-8 运行结果然后开启客户端程序，运行结果如图10-9所示。图10-9 运行结果此时，再观察服务端控制台的输出，运行结果如图10-10所示。图10-10 运行结果三、案例总结1、在使用TCP协议编写网络程序时，服务端和客户端的端口号必须保持一致，否则会出现下列错误。图10-11 2、通过学

26、习UDP网络程序和TCP网络程序，会发现了他们都能实现数据的交互，那么他们有什么区别呢？ UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。TCP协议中包含了专门的传递保证机制，当数据接收方收到发送方传来的信息时，会自动向发送方发出确认消息；发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息，否则将一直等待直到收到确认信息为止。与TCP不同，UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示。因此，通常人们把UDP协议称为不可靠的传输协议。 3、除了数据的安全性和完整性以外，TCP和UDP还有以下几点不同

27、之处。 有序数据传输 重发丢失的数据包 舍弃重复的数据包 无错误数据传输 阻塞/流量控制 面向连接（确认有创建三方交握，连接已创建才作传输。）案例10-5 使用TCP网络程序上传图片一、案例描述 1、 考核知识点编号：1名称：TCP案例文件上传2、 练习目标 掌握如何使用TCP协议完成文件的网络传输功能。3、 需求分析由于TCP网络程序能够保证传输数据的完整性和安全性，所以大部分的服务器都会采用TCP协议来实现文件上传的功能。为了让初学者掌握如何使用TCP协议完成文件上传功能，本案例将通过使用TCP网络协议，实现图片上传的功能。4、 设计思路（实现原理）1) 编写服务器类PicUploadSe

28、rver，该类包含一个Socket类型的私有属性，并提供了该属性的有参构造方法。PicUploadServer类实现Runnable接口，重写run()方法，在run()方法内读取客户端上传的图片，并将图片存入服务器指定文件夹中。2) 编写客户端类PicUpLoadClient，该类实现了读取指定图片，向指定端口发送图片数据的功能。3) 编写测试类Example03,在main()方法中，通过指定的端口号创建ServerSocket对象，并编写死循环，在死循环中，通过ServerSocket对象获取Socket对象，并开启线程服务。二、案例实现TCP网络程序中服务端，代码如下：import j

29、ava.util.*;import java.io.*;import .*;class PicUploadServer implements Runnable /包含Socket类型的私有属性 private Socket s ; /包含Socket对象的有参构造函数 PicUploadServer (Socket s)this.s = s; public void run() try = new File(d:upload); if(!dir.exists() dir.mkdirs(); String = dir+()+ itcast+new Random().nextInt(100000)+.jpg; /读取客户端的字节数据 InputStream in = s.g