第10章 网络编程 - 补充案例

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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：00110004

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。

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 java.net.InetAddress;

import java.net.UnknownHostException; public class Example01 { }

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { }

//获取本机的IP地址

InetAddress address = 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：\System.out.println(\本机的hostName是：\

运行结果如图10-1所示。

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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(String 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：00110006

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;

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import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetAddress; public class ReceiveDemo { }

public static void 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 byte[1024];

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 address = 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 + \

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 java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.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 = \我来了\byte[] bys = str.getBytes(); int length = bys.length;

InetAddress address = InetAddress.getByName(\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：\// 发送数据

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}

}

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，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。

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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\-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，

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图10-11

2、通过学习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：00110011

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PicUploadServer，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。

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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 java.util.*; import java.io.*; import java.net.*;

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{

File dir = new File(\if(!dir.exists()){ }

\dir.mkdirs();

String filename = dir+File.separator+System.currentTimeMillis()+

//读取客户端的字节数据\\

InputStream in = s.getInputStream(); byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 0 ; //数据的目的

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filename); while((len = in.read(bytes))!=-1){ }

//回写上传成功

OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write(\上传成功\System.out.println(\服务器已接收到文件\fos.close(); s.close();

}catch(Exception e){ }

e.printStackTrace();

throw new RuntimeException(\上传失败\fos.write(bytes, 0, len);

TCP网络程序中客户端，代码如下：

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import java.io.*; import java.net.*;

public class PicUpLoadClient { }

public static void main(String[] args)throws Exception { }

Socket s = new Socket(\//读取图片

FileInputStream fis = new FileInputStream(\byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 0 ;

//获取字节输出流，输出到服务器

OutputStream out = s.getOutputStream(); while((len = fis.read(bytes))!=-1){ }

s.shutdownOutput(); //获取上传成功

BufferedReader bfrIn =

new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); String message = bfrIn.readLine(); System.out.println(message); fis.close(); s.close();

out.write(bytes, 0, len);

编写测试类Example03，代码如下：

import java.util.*; import java.io.*; import java.net.*; public class Example03 { }

public static void main(String[] args) throws Exception{ }

ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); System.out.println(\开启服务器...\while(true){ }

Socket s = ss.accept(); Thread.sleep(50);

new Thread(new PicUploadServer(s)).start();

首先运行Example03类，开启服务端程序，运行结果如图10-12所示。

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图10-12 运行结果

然后开启客户端程序，运行结果如图10-13所示。

图10-13 运行结果

此时，再观察服务端控制台的输出，运行结果如图10-14所示。

图10-14 运行结果

三、案例总结

1、使用TCP协议上传文件是非常可靠的、安全的。

2、服务器端在每次接收到客户端访问时，会根据此客户端的信息创建一个服务器进程，从而实现了多线程TCP程序中单个服务器被多个客户端访问的功能。

3、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，所以在编写服务端程序时，通常不会编写关闭服务端的代码。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ecu5.html