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Java网络编程入门：从基础到实战，轻松实现网络应用开发

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Java作为一种广泛应用于企业级应用和移动开发的编程语言，其强大的网络编程能力使其在开发网络应用方面具有显著优势。本文将带领您从Java网络编程的基础知识开始，逐步深入，最终实现一个简单的网络应用。

一、Java网络编程基础

1. 网络通信模型

在Java中，网络通信主要基于TCP/IP协议。TCP/IP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它将网络通信分为四个层次：应用层、传输层、网络层和数据链路层。

2. Java网络编程API

Java网络编程主要依赖于java.net包中的类和接口。其中，常用的类有：

  • Socket：用于创建客户端和服务器之间的连接。
  • ServerSocket：用于监听特定端口，等待客户端的连接请求。
  • InetAddress：用于获取IP地址。
  • URL：用于解析URL。

二、Socket编程

Socket编程是Java网络编程的核心。以下是Socket编程的基本步骤：

  1. 创建Socket对象：客户端使用Socket类创建Socket对象，服务器端使用ServerSocket类创建ServerSocket对象。
  2. 连接：客户端通过Socket对象的connect方法连接到服务器端。
  3. 数据传输：连接建立后，双方可以通过Socket对象的getOutputStream和getInputStream方法进行数据的发送和接收。
  4. 关闭连接：数据传输完成后，双方需要关闭连接。

示例代码：

// 客户端
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345);
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 发送数据
os.write("Hello, Server!".getBytes());
// 接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = is.read(buffer);
System.out.println(new String(buffer, 0, len));
os.close();
is.close();
socket.close();

// 服务器端
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);
Socket socket = serverSocket.accept();
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 发送数据
os.write("Hello, Client!".getBytes());
// 接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = is.read(buffer);
System.out.println(new String(buffer, 0, len));
os.close();
is.close();
socket.close();
serverSocket.close();

三、网络应用实战

1. 文件上传下载

文件上传下载是网络应用中常见的功能。以下是一个简单的文件上传下载示例：

// 文件上传
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345);
OutputStream os = socket.getOutputStream();
File file = new File("example.txt");
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = file.length()) != -1) {
    os.write(buffer, 0, len);
}
os.close();
socket.close();

// 文件下载
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345);
InputStream is = socket.getInputStream();
File file = new File("downloaded_example.txt");
OutputStream os = new FileOutputStream(file);
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
    os.write(buffer, 0, len);
}
os.close();
is.close();
socket.close();

2. Web服务器

Java可以轻松实现一个简单的Web服务器。以下是一个基于HttpServer的Web服务器示例：

// Web服务器
import com.sun.net.httpserver.HttpServer;
import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;
import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;

public class SimpleHttpServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8080), 0);
        server.createContext("/index.html", new MyHandler());
        server.setExecutor(null); // creates a default executor
        server.start();
    }

    static class MyHandler implements HttpHandler {
        @Override
        public void handle(HttpExchange exchange) throws IOException {
            String response = "<html><body>Hello, World!</body></html>";
            exchange.sendResponseHeaders(200, response.length());
            OutputStream os = exchange.getResponseBody();
            os.write(response.getBytes());
            os.close();
        }
    }
}

四、总结

本文从Java网络编程的基础知识出发，介绍了Socket编程、文件上传下载以及Web服务器等实战应用。通过学习本文，您将能够轻松实现自己的网络应用。祝您学习愉快！

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