(一)Java中网络相关API的应用

作者: 黒猫 | 来源:发表于2017-05-15 17:57 被阅读95次

    1、网络基础知识

    在介绍后续Java Socket的相关知识之前,需要各位对于网络的基础知识有一定了解,关于此部分内容可以到已整理完成的网络基础知识专题查看。
      
      这里再补充以下内容:

    • 所谓的Socket,可以简单理解为网络上运行的程序之间双向通讯链路的终结点,由IP地址端口号组成,是TCP和UDP的基础,也是整个网络通信的基础。
    • 针对网络通讯的不同层次,Java提供的网络功能有四大类:
      1.InetAddress:用于标识网络上的硬件资源,即IP地址的相关信息
      2.URL:统一资源定位符,通过URL可以直接读取或写入网络上的数据
      3.Sockets:使用TCP协议实现网络通信的Socket相关的类
      4.Datagram:即数据报,使用UDP协议,将数据保存在数据报中,通过网络进行通信

    2、InetAddress的应用

    InetAddress类用于标识网络上的硬件资源,表示互联网协议(IP)地址,虽然InetAddress类没有静态方法,不能直接new一个对象,但是可以通过其静态方法来获取一个对象,示例代码如下:

    import java.net.InetAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    import java.util.Arrays;
    
    public class Deom1 {
    
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
            /*
             * 获取本机的InetAddress实例 
             * 会提示出现未知主机异常 
             * 可以选择直接抛出异常
             */
            InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
            // 获取计算机名
            System.out.println("计算机名:" + address.getHostName());
            // 获取IP地址
            System.out.println("IP地址:" + address.getHostAddress());
            // 获取字节数组形式的IP地址
            byte[] bytes = address.getAddress();
            System.out.println("字节数组形式的IP地址:" + Arrays.toString(bytes));
        }
    
    }
    

    此时的结果为:

    之所以字节数组形式的IP地址出现负值,是因为byte类型长度只有8个二进制位,取值范围是-128—127,并且是有符号类型的。而IP地址的每一段八位二进制位是无符号的,例如十进制数192的二进制形式是11000000,但是放在字节数组中,第一位的1就变成了代表负号,即-1000000,关于二进制数转化成十进制的计算方法可参见进制转换,1000000转换成十进制数是64,因此-1000000即十进制数-64。
      
      解决该问题的方式也很简单,代码如下:

            System.out.print("转换后的IP地址:");
            // 使用增强for循环遍历数组形式的IP地址
                    for (byte before : bytes) {
                        /*
                         * 使用三元运算符 
                         * 当遍历出的元素小于0时 
                         * 就让该元素加上256 
                         * 反之就保留该值
                         */
                        int after = (before < 0) ? 256 + before : before;
                        System.out.print(after + " ");
                    }
    

    此时的结果为:

    还可以通过其他途径获取InetAddress实例,示例代码如下:

    import java.net.InetAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    public class Demo2 {
    
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
            // 通过计算机名获取InetAddress实例
            InetAddress address = InetAddress.getByName("Z7-SL7-S3");
            // 获取计算机名
            System.out.println("计算机名:" + address.getHostName());
            // 获取IP地址
            System.out.println("IP地址:" + address.getHostAddress());
    
            // 通过IP地址获取InetAddress实例
            InetAddress address2 = InetAddress.getByName("192.168.199.202");
            // 获取计算机名
            System.out.println("计算机名:" + address2.getHostName());
            // 获取IP地址
            System.out.println("IP地址:" + address2.getHostAddress());
    
        }
    }
    

    此时的结果为:

    至于通过IP地址获取的实例得出的主机名带有“.lan”的后缀,是微软自动添加的,其他后缀还有“.net”等。


    3、URL的应用

    URL(Uniform Resource Locator)即统一资源定位符,表示网络上某一资源的地址;URL由两部分组成,分别是协议名称和资源名称,二者之间用“:”隔开,以简书的网站为例:

    http://www.jianshu.com
    

    “http”指的是协议名称,即超文本传输协议,而“www.jianshu.com”则表示资源名称。在java.net包中,提供了URL类来表示URL,下面通过示例代码来介绍URL的常用方法:

    import java.net.MalformedURLException;
    import java.net.URL;
    
    public class Demo3 {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            try {
                /*
                 * 创建一个URL实例
                 * 此时会出现异常,使用try-catch块捕获该异常
                 */
                URL jianshu = new URL("http://www.jianshu.com");
                /*
                 * 使用构造方法:URL(URL context, String spec) 
                 * 根据已经存在的URL
                 * 以及相应的字符串spec,也就是其他资源的相关信息
                 * 来创建新的URL实例
                 */
                URL url = new URL(jianshu, "/index.html?username=hm#test");
                /*
                 * 其中?起连接作用
                 * 后面的字符表示参数信息,例如用户名为hm
                 * 
                 * #代表网页中的一个位置
                 * 后面的字符,就是该位置的标识符,即锚点
                 */
                
                //之后就可以使用URL类所提供的方法来获取相关信息
                System.out.println("协议:"+url.getProtocol());//获取协议名称
                System.out.println("主机:"+url.getHost());//获取主机地址
                System.out.println("端口:"+url.getPort());//获取端口号
                System.out.println("文件路径:"+url.getPath());//获取文件路径
                System.out.println("文件名:"+url.getFile());//文件名包括文件路径及参数
                System.out.println("相对路径:"+url.getRef());//相对路径即锚点
                System.out.println("查询字符串:"+url.getQuery());//查询字符串即参数信息
                
    
            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
    }
    
    

    此时的结果为:



      这里要注意,端口显示为-1的原因是:当指定URL资源时,未指定端口号的情况下,会根据不同的协议使用默认的端口号,即此时根据http协议使用80端口;对getPort()方法而言,当使用默认端口号时,返回值就是-1。

    还可以使用URL读取网页上的内容,通过URL实例提供的openStream()方法可以得到指定资源的输入流,通过该输入流可以访问并读取网络上对应的数据,关于输入流等此部分内容可以到已整理完成的文件传输基础——Java IO流专题查看,示例代码如下:

    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.net.MalformedURLException;
    import java.net.URL;
    
    public class Demo4 {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            try {
                //创建一个URL实例
                URL url = new URL("http://www.jianshu.com");
                /*
                 * 通过openStream()方法获取URL对象所表示的资源的字节输入流
                 * 此时会出现异常,使用try-catch块捕获该异常
                 * 注意导入java.io包中的InputStream
                 */
                    InputStream is = url.openStream();
                    //将字节输入流转换为字符输入流
                    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
                    //为字符输入流添加缓冲
                    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
                    //读取数据,一次读取一行
                    String data = br.readLine();
                    //只要数据不为空,就一直读取
                    while(data!=null){
                        System.out.println(data);
                        data = br.readLine();
                    }
                    //及时关闭相应资源
                    br.close();
                    is.close();
            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
    }
    
    

    此时的结果为:

    实际上获取的结果就是简书网站的首页页面,但是可以看到页面中的中文汉字显示乱码,在浏览结果时可以看到:

    因此可进行如下操作:

    //在将字节输入流转换为字符输入流时,指定字符集
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is,"utf-8");
    

    此时的结果为:


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