【JavaEE】——回显服务器的实现

 

  

阿华代码，不是逆风，就是我疯

  

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盼望本文内容能够帮助到你！！

  目录
一：引入
1：根本概念
二：UDP socket API使用
1：socket文件
2：DatagramSocket类
（1）构造方法
（2）方法
3：DatagramPacket类
三：回显服务器——服务器
1：引入（必看）
2：服务器相应代码
（1）注释版本
（2）无注释版本
3：细节增补
4：特点
四：回显服务器——客户端
1：代码
（1）注释版本
（2）无注释版本
2：留意点
五：回显服务器过程笔墨梳理
六：知识增补

---

前引：本文代码发起反复敲打至少3遍！！！！

一：引入

1：网络编程的根本概念

网络编程就是通过写代码来完成基于网络的跨主机通信
本质上是学习传输层给应用层提供的一系列的API，通过API把数据交给传输层，在颠末层层封装之后，通过网卡，把数据发送出去。
这里使用的API是传输层提供的，传输层涉及到的紧张协议有两个：TCP和UDP
背面通过代码具体理解这些特点

   ①有/无连接：这里的“连接”是虚拟的，抽象的连接
  例：打电话——打已往对方接才能通话；微信发消息不管对面在不在线，消息都发出去了
  ②可/不可靠传输：可以知道数据到没到达对方
  ③面向字节省：传输数据的根本单位就是字节
  ④面向数据报：传输的的根本单位是一个“数据报”——由一系列字节构成的特定结构UDP
  ⑤全双工：可以双向通信
  ⑥半双工：只能单向通信
    客户端：发送哀求的一方，发送的数据叫做“哀求”
  服务器：被动担当哀求的一方，给客户端返回的数据叫做“相应”
  客户端和服务器之间的交互有这几种模式：“一问一答”，“一问多答”，“多问一答”，“多问多答”，
  二：UDP socket API使用

引入：UDP焦点类有两个DatagramSocket，DatagramPacket
1：socket文件

操作体系中有一类文件就叫做socket文件，区别于放在硬盘上的平常文件，socket文件是放在“网卡”这样的硬件设备上——通过网卡发送数据，就是写socket文件；担当数据，就是读socket文件
2：DatagramSocket类

（1）构造方法

（2）方法

3：DatagramPacket类

UDP面向数据报，每次发送和吸收数据的根本单位就是一个UDP数据报
（1）构造方法

（2）方法

三：回显服务器——服务器

1：引入（必看）

以下代码是实现一个“回显服务器”——是网络编程中的“hello world”，但是对新手小白并不友好
大抵流程为：客户端发出哀求，服务器收到客户端的哀求，完成业务并返反相应，客户端担当相应
先附赠上服务器的代码，（按照步调去边理解边敲）（重在理解，重在理解）
2：服务器相应代码

（1）注释版本

1. package network;
3. import java.io.IOException;
4. import java.net.DatagramPacket;
5. import java.net.DatagramSocket;
6. import java.net.SocketException;
8. /**
9. * Created with IntelliJ IDEA.
10. * Description:
11. * User: Hua YY
12. * Date: 2024-10-07
13. * Time: 17:20
14. */
15. public class UdpEchoServer {
16.     //1：创建DatagramSocket对象
17.     private DatagramSocket socket = null;//socket:插槽插座
18.     //2：构造方法，服务器一启动，就要关联/绑定上一个操作系统中的端口号（服务器的端口号哦啊通常由程序员指定）
19.     //抛出的异常通常为scoket创建失败
20.     public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
21.         socket = new DatagramSocket(port);//端口号port
22.     }
23.     //3：服务器启动逻辑
24.     //5：抛异常，网络编程socket本质上也是IO
25.     public void start() throws IOException {
26.         System.out.println("服务器启动");
27.         while(true){
28.             //3：创建一个数据报，它是每次发送数据和接收数据的一个基本单位
29.             // 参数为输出型参数，字节数组，对应UDP的载荷部分，一开始是空的
30.             DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
31.             //4；socket读网卡能读到一个UDP数据报（里面会包含数据源IP，源端口），放到requestPacket（数据报）对象中
32.             //如果没有接受到请求那么就会阻塞等待，此处收到的数据是先存到socket文件的内存缓冲区中。非硬盘
33.             socket.receive(requestPacket);
34.             //5：基于字节数组构造String对象，数组中的数据可能是文本数据（给String刚好）也可能是二进制数据（Java也能保存）
35.             //这里的长度是有效长度
36.             String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());
37.             //6：根据请求计算响应
38.             String response = process(request);
39.             //7:把响应（String）字节给拎出来，构造成一个DatagramPacket数据报,在传入socket对象（因为4中我们说过收到请求时，socket能读到源IP和源端口）
40.             //这时我们把这个源IP和源端口，作为响应的目的IP和目的端口（确认客户端的发出请求的位置），返回回去
41.             //注：response.length()单位是字符，此处单位是字节
42.             DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes() , response.getBytes().length , requestPacket.getSocketAddress());
43.             socket.send(responsePacket);
45.         }
46.     }
47.     //7：构造响应，这里是回显服务器，所以就是单纯的return
49.     private String process(String request) {
50.         return request;
51.     }
53. }

复制代码

（2）无注释版本

1. package repeat2;
3. import java.io.IOException;
4. import java.net.DatagramPacket;
5. import java.net.DatagramSocket;
6. import java.net.SocketException;
8. /**
9. * Created with IntelliJ IDEA.
10. * Description:
11. * User: Hua YY
12. * Date: 2024-10-10
13. * Time: 18:28
14. */
15. public class UdpServer {
16.     private DatagramSocket socket = null;
17.     public UdpServer(int port) throws SocketException {
18.         socket = new DatagramSocket(port);
19.     }
20.     public void start() throws IOException {
21.         System.out.println("服务器启动");
22.         while(true){
23.             DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
24.             socket.receive(requestPacket);
25.             //转化为字符串
26.             String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());
27.             String response = process(request);
28.             DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,
29.                     requestPacket.getSocketAddress());
30.             socket.send(responsePacket);
31.             System.out.printf("[%s,%d]  request: %s  response: %s\n ",
32.                     requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);
33.         }
34.     }
35.     public String process(String request){
36.         return request;
37.     }
39.     public static void main(String[] args) throws IOException {
40.         UdpServer server = new UdpServer(9096);
41.         server.start();
42.     }
43. }

复制代码

3：细节增补

这里在增补一些细节：
①创建完socket对象后，可以通过socket对象来操作网卡（具体：因为socket对象是在内存中的，针对这个内存对象进行操作就可以影响到网卡）
②构造方法（另有无参的上面有写）中的参数，是我们指定的，进程一启动就要绑定上操作体系中的端口号，这个端口号是一个整数，用来区分一个主机上的进行网络通信的差异程序
一个端口号只能被一个进程绑定，但是一个进程可以绑定多个端口号（像极了爱情~~，爱情中宁死不做端口号~~）

③SocketException，类似端口号被别的进程占用就会报非常
④因为服务器需要不停的运作，以是while一直循环
⑤数据报中的数组就是载荷部门

⑥receive有壅闭等待功能
⑦

⑧数据报的位置在socket对象的内存缓冲区中

⑨构造相应数据报
4：特点

上述代码可以体现出UDP是——
（1）无连接通信
UDP的DAtagramSocket自身并不需要保存对端的IP和端口，对端IP和端口在数据报中就已经包含，另外代码中也没有“建立连接”和“担当连接”这种操作
（2）不可靠数据——代码没体现（略）
（3）面向数据报
send方法和receive方法都是以DatagramPacket为根本单位的
（4）全双工
一个socket既可以发送数据报又可以担当数据报（属于是白手发迹了）
四：回显服务器——客户端

1：代码

（1）注释版本

1. package network;
3. import java.io.IOException;
4. import java.net.*;
5. import java.util.Scanner;
7. /**
8. * Created with IntelliJ IDEA.
9. * Description:
10. * User: Hua YY
11. * Date: 2024-10-07
12. * Time: 17:20
13. */
14. public class UdpEchoClient {
15.     private DatagramSocket socket = null;
16.     private String serverIp;
17.     private int serverPort;
18.     public UdpEchoClient(String serverIp , int serverPort) throws SocketException {
19.         this.serverIp = serverIp;
20.         this.serverPort = serverPort;
21.         socket = new DatagramSocket();//传入参数为请求的目的ip和目的端口，源ip为本机ip源端口为系统分配的端口
24.     }
25.     public void start() throws IOException {
26.         System.out.println("客户端启动");
27.         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
28.         while(true){
29.             System.out.print("->");
30.             if (!scanner.hasNext()){//如果没有输入的话就结束循环
31.                 break;
32.             }
33.             String request = scanner.next();//人为输入请求
34.             DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,
35.                     InetAddress.getByName(serverIp),serverPort);//指定服务器的ip和端口，分开的
36.             socket.send(requestPacket);
37.             DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096] , 4096);
38.             socket.receive(responsePacket);
39.             //转化为字符串
40.             String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());//内置getLength()获取length成员变量
41.             System.out.println(response);
45.         }
46.     }
48.     public static void main(String[] args) throws IOException {
49.         UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
50.         client.start();
51.     }
52. }

复制代码

（2）无注释版本

1. package repeat2;
3. import java.io.IOException;
4. import java.net.*;
5. import java.util.Scanner;
7. /**
8. * Created with IntelliJ IDEA.
9. * Description:
10. * User: Hua YY
11. * Date: 2024-10-10
12. * Time: 18:29
13. */
14. public class UdpEchoClient {
15.     private DatagramSocket socket = null;
16.     private String serverIp;
17.     private int serverPort;
18.     public UdpEchoClient(String serverIp , int serverPort) throws SocketException {
19.         this.serverIp = serverIp;
20.         this.serverPort = serverPort;
21.         socket = new DatagramSocket();
22.     }
23.     public void start() throws IOException {
24.         System.out.println("客户端启动");
25.         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
26.         while(true){
27.             System.out.print("->");
28.             if(!scanner.hasNext()){
29.                 break;
30.             }
31.             String request = scanner.next();
32.             DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),
33.                     request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIp),serverPort);
34.             socket.send(requestPacket);
35.             //接收响应
36.             DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096] , 4096);
37.             socket.receive(responsePacket);
38.             String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
39.             System.out.println(response);//
41.         }
42.     }
44.     public static void main(String[] args) throws IOException {
45.         UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9096);
46.         client.start();
47.     }
48. }

复制代码

2：留意点

（1）服务器端口号需要手动指定是确保，客户端可以找到服务器，客户端的端口号是操作体系的内核随机分配的 （确保分配的端口号是空闲可用的）
   （2）Scanner从控制台读取字符串最好使用next非nextLine
  （如果是从文件读取就无所谓了）
  ①next读取
  

  
  

  ②nextLine读取
  

  （3）.length和.length()方法的区别

五：回显服务器过程笔墨梳理

六：知识增补

1：.length和.length()的区别
引用文章java中length和length()的区别_length变量与length函数 java-CSDN博客

2：字符串转数组

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