网络编程是指编写运行在多个设备（计算机）的程序，这些设备都通过网络连接起来。
java.net包中J2SE的API包含有类和接口，它们提供低层次的通信细节。你可以直接使用这些类和接口，来专注于解决问题，而不用关注通信细节。
java.net包中提供了两种常见的网络协议的支持：
- TCP： TCP是传输控制协议的缩写，它保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议，被称TCP / IP。
- UDP:UDP是用户数据报协议的缩写，一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。
本教程主要讲解以下两个主题。
- Socket 编程: 这是使用最广泛的网络概念，它已被解释地非常详细
- URL 处理:
Java URL处理
URL（Uniform Resource Locator）中文名为统一资源定位符，有时也被俗称为网页地址。表示为互联网上的资源，如网页或者FTP地址。
本章节我们将介绍Java是如处理URL的。URL可以分为如下几个部分。
protocol://host:port/path?query#ref
protocols(协议)可以是 HTTP, HTTPS, FTP, 和File。port 为端口号。path为文件路径及文件名。
HTTP协议的URL实例如下:
http://www.w3cschool.cn/index.html?language=cn#j2se
以上URL实例并未指定端口，因为HTTP协议默认的端口号为80。
URL 类方法
在java.net包中定义了URL类，该类用来处理有关URL的内容。对于URL类的创建和使用，下面分别进行介绍。
java.net.URL提供了丰富的URL构建方式，并可以通过java.net.URL来获取资源。
| 序号 | 方法描述 |
|---|---|
| 1 | public URL(String protocol, String host, int port, String file) throws MalformedURLException. 通过给定的参数(协议、主机名、端口号、文件名)创建URL。 |
| 2 | public URL(String protocol, String host, String file) throws MalformedURLException 使用指定的协议、主机名、文件名创建URL，端口使用协议的默认端口。 |
| 3 | public URL(String url) throws MalformedURLException 通过给定的URL字符串创建URL |
| 4 | public URL(URL context, String url) throws MalformedURLException 使用基地址和相对URL创建 |
URL类中包含了很多方法用于访问URL的各个部分，具体方法及描述如下：
| 序号 | 方法描述 |
|---|---|
| 1 | public String getPath() 返回URL路径部分。 |
| 2 | public String getQuery() 返回URL查询部分。 |
| 3 | public String getAuthority() 获取此 URL 的授权部分。 |
| 4 | public int getPort() 返回URL端口部分 |
| 5 | public int getDefaultPort() 返回协议的默认端口号。 |
| 6 | public String getProtocol() 返回URL的协议 |
| 7 | public String getHost() 返回URL的主机 |
| 8 | public String getFile() 返回URL文件名部分 |
| 9 | public String getRef() 获取此 URL 的锚点（也称为"引用"）。 |
| 10 | public URLConnection openConnection() throws IOException 打开一个URL连接，并运行客户端访问资源。 |
实例
以上实例演示了使用java.net的URL类获取URL的各个部分参数：
// 文件名 : URLDemo.javaimport java.net.*;
import java.io.*;public class URLDemo
{public static void main(String [] args){try{URL url = new URL("http://www.w3cschool.cn/index.html?language=cn#j2se");System.out.println("URL is " + url.toString());System.out.println("protocol is "+ url.getProtocol());System.out.println("authority is "+ url.getAuthority());System.out.println("file name is " + url.getFile());System.out.println("host is " + url.getHost());System.out.println("path is " + url.getPath());System.out.println("port is " + url.getPort());System.out.println("default port is "+ url.getDefaultPort());System.out.println("query is " + url.getQuery());System.out.println("ref is " + url.getRef());}catch(IOException e){e.printStackTrace();}}
}
以上实例编译运行结果如下:
URL is //www.w3cschool.cn/index.html?language=cn#j2se
protocol is http
authority is www.w3cschool.cn
file name is /index.htm?language=cn
host is www.w3cschool.cn
path is /index.html
port is -1
default port is 80
query is language=cn
ref is j2se
URLConnections 类方法
openConnection() 返回一个 java.net.URLConnection。
例如：
-
如果你连接HTTP协议的URL, openConnection() 方法返回 HttpURLConnection 对象。
-
如果你连接的URL为一个 JAR 文件, openConnection() 方法将返回 JarURLConnection 对象。
-
等等...
URLConnection 方法列表如下：
| 序号 | 方法描述 |
|---|---|
| 1 | Object getContent() 检索URL链接内容 |
| 2 | Object getContent(Class[] classes) 检索URL链接内容 |
| 3 | String getContentEncoding() 返回头部 content-encoding 字段值。 |
| 4 | int getContentLength() 返回头部 content-length字段值 |
| 5 | String getContentType() 返回头部 content-type 字段值 |
| 6 | int getLastModified() 返回头部 last-modified 字段值。 |
| 7 | long getExpiration() 返回头部 expires 字段值。 |
| 8 | long getIfModifiedSince() 返回对象的 ifModifiedSince 字段值。 |
| 9 | public void setDoInput(boolean input) URL 连接可用于输入和/或输出。如果打算使用 URL 连接进行输入，则将 DoInput 标志设置为 true；如果不打算使用，则设置为 false。默认值为 true。 |
| 10 | public void setDoOutput(boolean output) URL 连接可用于输入和/或输出。如果打算使用 URL 连接进行输出，则将 DoOutput 标志设置为 true；如果不打算使用，则设置为 false。默认值为 false。 |
| 11 | public InputStream getInputStream() throws IOException 返回URL的输入流，用于读取资源 |
| 12 | public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回URL的输出流, 用于写入资源。 |
| 13 | public URL getURL() 返回 URLConnection 对象连接的URL |
实例
以下实例中URL采用了HTTP 协议。 openConnection 返回HttpURLConnection对象。
// 文件名 : URLConnDemo.javaimport java.net.*;
import java.io.*;
public class URLConnDemo
{public static void main(String [] args){try{URL url = new URL("http://www.w3cschool.cn");URLConnection urlConnection = url.openConnection();HttpURLConnection connection = null;if(urlConnection instanceof HttpURLConnection){connection = (HttpURLConnection) urlConnection;}else{System.out.println("Please enter an HTTP URL.");return;}BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));String urlString = "";String current;while((current = in.readLine()) != null){urlString += current;}System.out.println(urlString);}catch(IOException e){e.printStackTrace();}}
}
以上实例编译运行结果如下：
$ java URLConnDemo.....a complete HTML content of home page of amrood.com.....Socket 编程
套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。 客户端程序创建一个套接字，并尝试连接服务器的套接字。
当连接建立时，服务器会创建一个Socket对象。客户端和服务器现在可以通过对Socket对象的写入和读取来进行通信。
java.net.Socket类代表一个套接字，并且java.net.ServerSocket类为服务器程序提供了一种来监听客户端，并与他们建立连接的机制。
以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现：
- 服务器实例化一个ServerSocket对象，表示通过服务器上的端口通信。
- 服务器调用 ServerSocket类 的accept（）方法，该方法将一直等待，直到客户端连接到服务器上给定的端口。
- 服务器正在等待时，一个客户端实例化一个Socket对象，指定服务器名称和端口号来请求连接。
- Socket类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立，则在客户端创建一个Socket对象能够与服务器进行通信。
- 在服务器端，accept()方法返回服务器上一个新的socket引用，该socket连接到客户端的socket。
连接建立后，通过使用I/O流在进行通信。每一个socket都有一个输出流和一个输入流。客户端的输出流连接到服务器端的输入流，而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。
TCP是一个双向的通信协议，因此数据可以通过两个数据流在同一时间发送.以下是一些类提供的一套完整的有用的方法来实现sockets。
ServerSocket 类的方法
服务器应用程序通过使用java.net.ServerSocket类以获取一个端口,并且侦听客户端请求。
ServerSocket类有四个构造方法：
| 序号 | 方法描述 |
| 1 | public ServerSocket(int port) throws IOException 创建绑定到特定端口的服务器套接字。 |
| 2 | public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException 利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。 |
| 3 | public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException 使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。 |
| 4 | public ServerSocket() throws IOException 创建非绑定服务器套接字。 |
创建非绑定服务器套接字。 如果ServerSocket构造方法没有抛出异常，就意味着你的应用程序已经成功绑定到指定的端口，并且侦听客户端请求。
这里有一些ServerSocket类的常用方法：
| 序号 | 方法描述 |
| 1 | public int getLocalPort() 返回此套接字在其上侦听的端口。 |
| 2 | public Socket accept() throws IOException 侦听并接受到此套接字的连接。 |
| 3 | public void setSoTimeout(int timeout) 通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT，以毫秒为单位。 |
| 4 | public void bind(SocketAddress host, int backlog) 将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）。 |
Socket 类的方法
java.net.Socket类代表客户端和服务器都用来互相沟通的套接字。客户端要获取一个Socket对象通过实例化 ，而 服务器获得一个Socket对象则通过accept()方法的返回值。
Socket类有五个构造方法.
| 序号 | 方法描述 |
| 1 | public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException. 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。 |
| 2 | public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException 创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。 |
| 3 | public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. 创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口。 |
| 4 | public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. 创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口。 |
| 5 | public Socket() 通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字 |
当Socket构造方法返回，并没有简单的实例化了一个Socket对象，它实际上会尝试连接到指定的服务器和端口。
下面列出了一些感兴趣的方法，注意客户端和服务器端都有一个Socket对象，所以无论客户端还是服务端都能够调用这些方法。
| 序号 | 方法描述 |
| 1 | public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException 将此套接字连接到服务器，并指定一个超时值。 |
| 2 | public InetAddress getInetAddress() 返回套接字连接的地址。 |
| 3 | public int getPort() 返回此套接字连接到的远程端口。 |
| 4 | public int getLocalPort() 返回此套接字绑定到的本地端口。 |
| 5 | public SocketAddress getRemoteSocketAddress() 返回此套接字连接的端点的地址，如果未连接则返回 null。 |
| 6 | public InputStream getInputStream() throws IOException 返回此套接字的输入流。 |
| 7 | public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回此套接字的输出流。 |
| 8 | public void close() throws IOException 关闭此套接字。 |
InetAddress 类的方法
这个类表示互联网协议(IP)地址。下面列出了Socket编程时比较有用的方法：
| 序号 | 方法描述 |
| 1 | static InetAddress getByAddress(byte[] addr) 在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象。 |
| 2 | static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr) 根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress。 |
| 3 | static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。 |
| 4 | String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。 |
| 5 | String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。 |
| 6 | static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机。 |
| 7 | String toString() 将此 IP 地址转换为 String。 |
Socket 客户端实例
如下的GreetingClient 是一个客户端程序，该程序通过socket连接到服务器并发送一个请求，然后等待一个响应。
// 文件名 GreetingClient.javaimport java.net.*;
import java.io.*;public class GreetingClient
{public static void main(String [] args){String serverName = args[0];int port = Integer.parseInt(args[1]);try{System.out.println("Connecting to " + serverName+ " on port " + port);Socket client = new Socket(serverName, port);System.out.println("Just connected to "+ client.getRemoteSocketAddress());OutputStream outToServer = client.getOutputStream();DataOutputStream out =new DataOutputStream(outToServer);out.writeUTF("Hello from "+ client.getLocalSocketAddress());InputStream inFromServer = client.getInputStream();DataInputStream in =new DataInputStream(inFromServer);System.out.println("Server says " + in.readUTF());client.close();}catch(IOException e){e.printStackTrace();}}
}
Socket 服务端实例
如下的GreetingServer 程序是一个服务器端应用程序，使用Socket来监听一个指定的端口。
// 文件名 GreetingServer.javaimport java.net.*;
import java.io.*;public class GreetingServer extends Thread
{private ServerSocket serverSocket;public GreetingServer(int port) throws IOException{serverSocket = new ServerSocket(port);serverSocket.setSoTimeout(10000);}public void run(){while(true){try{System.out.println("Waiting for client on port " +serverSocket.getLocalPort() + "...");Socket server = serverSocket.accept();System.out.println("Just connected to "+ server.getRemoteSocketAddress());DataInputStream in =new DataInputStream(server.getInputStream());System.out.println(in.readUTF());DataOutputStream out =new DataOutputStream(server.getOutputStream());out.writeUTF("Thank you for connecting to "+ server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");server.close();}catch(SocketTimeoutException s){System.out.println("Socket timed out!");break;}catch(IOException e){e.printStackTrace();break;}}}public static void main(String [] args){int port = Integer.parseInt(args[0]);try{Thread t = new GreetingServer(port);t.start();}catch(IOException e){e.printStackTrace();}}
}
编译以上 java 代码，并执行以下命令来启动服务，使用端口号为 6066：
$ java GreetingServer 6066
Waiting for client on port 6066...
像下面一样开启客户端：
$ java GreetingClient localhost 6066
Connecting to localhost on port 6066
Just connected to localhost/127.0.0.1:6066
Server says Thank you for connecting to /127.0.0.1:6066
Goodbye!
)
)
