实战 Java 高并发程序设计 PDF java高并发与网络编程实战

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mob64ca140c75c7 2024-02-05 14:37:22

文章标签 实战 Java 高并发程序设计 PDF 网络编程黑马程序员 URL URL-Connection 文章分类 Java 后端开发

知识点三网络编程应用

一、TCP并发执行请求

一）图片上传：

第一、客户端：

1、创建服务端点

2、读取客户端以后图片数据

3、通过Socket输出流将数据发给服务端

4、读取服务端反馈信息

5、关闭客户端

第二、服务端

对于客户端并发上传图片，服务端如果单纯的使用while(true)循环式有局限性的，当A客户端连接上以后，被服务端获取到，服务端执行具体的流程，这时B客户端连接就只有等待了，因为服务端还未处理完A客户端的请求，还有循环来回执行下须accept方法，所以暂时获取不到B客户端对象，那么为了可让多个客户端同时并发访问服务端，那么服务端最好就是将每个客户端封装到一个单独的线程，这样就可以同时处理多个客户端的请求。如何定义线程呢？只要明确每个客户端要在服务端执行的代码即可，将改代码存入到run方法中。

示例一：

/*
需求：上传图片。
*/
/*
客户端。
1，服务端点。
2，读取客户端已有的图片数据。
3，通过socket 输出流将数据发给服务端。
4，读取服务端反馈信息。
5，关闭。

*/

import java.io.*;
import java.net.*;
class  PicClient
{
	public static void main(String[] args)throws Exception 
	{
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007);

		FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.bmp");

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;

		while((len=fis.read(buf))!=-1)
		{
			out.write(buf,0,len);
		}

		//告诉服务端数据已写完
		s.shutdownOutput();

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] bufIn = new byte[1024];

		int num = in.read(bufIn);
		System.out.println(new String(bufIn,0,num));

		fis.close();
		s.close();
	}
}

/*
服务端
*/
class  PicServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);

		Socket s = ss.accept();

		InputStream in = s.getInputStream();

		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("server.bmp");

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;
		while((len=in.read(buf))!=-1)
		{
			fos.write(buf,0,len);
		}

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("上传成功".getBytes());

		fos.close();

		s.close();

		ss.close();
	}
}

示例二：

/*
需求：上传图片。
*/
/*
客户端。
1，服务端点。
2，读取客户端已有的图片数据。
3，通过socket 输出流将数据发给服务端。
4，读取服务端反馈信息。
5，关闭。
*/

import java.io.*;
import java.net.*;
class  PicClient
{
	public static void main(String[] args)throws Exception 
	{
		if(args.length!=1)
		{
			System.out.println("请选择一个jpg格式的图片");
			return ;
		}

                File file = new File(args[0]);
		if(!(file.exists() && file.isFile()))
		{
			System.out.println("该文件有问题，要么补存在，要么不是文件");
			return ;

		}

		if(!file.getName().endsWith(".jpg"))
		{
			System.out.println("图片格式错误,请重新选择");
			return ;
		}

		if(file.length()>1024*1024*5)
		{
			System.out.println("文件过大，没安好心");
			return ;
		}
		



		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007);

		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;

		while((len=fis.read(buf))!=-1)
		{
			out.write(buf,0,len);
		}

		//告诉服务端数据已写完
		s.shutdownOutput();

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] bufIn = new byte[1024];

		int num = in.read(bufIn);
		System.out.println(new String(bufIn,0,num));

		fis.close();
		s.close();
	}
}

/*
服务端

这个服务端有个局限性。当A客户端连接上以后。被服务端获取到。服务端执行具体流程。
这时B客户端连接，只有等待。
因为服务端还没有处理完A客户端的请求，还有循环回来执行下次accept方法。所以
暂时获取不到B客户端对象。

那么为了可以让多个客户端同时并发访问服务端。
那么服务端最好就是将每个客户端封装到一个单独的线程中，这样，就可以同时处理多个客户端请求。

如何定义线程呢？

只要明确了每一个客户端要在服务端执行的代码即可。将该代码存入run方法中。
*/
class PicThread implements Runnable
{

	private Socket s;
	PicThread(Socket s)
	{
		this.s = s;
	}
	public void run()
	{

		int count = 1;
		String ip  = s.getInetAddress().getHostAddress();
		try
		{
			System.out.println(ip+"....connected");

			InputStream in = s.getInputStream();

			File dir =  new File("d:\\pic");

			File file = new File(dir,ip+"("+(count)+")"+".jpg");

			while(file.exists())
				file = new File(dir,ip+"("+(count++)+")"+".jpg");

			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

			byte[] buf = new byte[1024];

			int len = 0;
			while((len=in.read(buf))!=-1)
			{
				fos.write(buf,0,len);
			}

			OutputStream out = s.getOutputStream();

			out.write("上传成功".getBytes());

			fos.close();

			s.close();
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException(ip+"上传失败");
		}
	}
}

class  PicServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);

		while(true)
		{
			Socket s = ss.accept();

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

		
		}

		//ss.close();
	}
}

二）客户端并发登陆：

客户端通过键盘录入用户名。服务端对这个用户名进行校验。如果该用户存在，在服务端显示xxx，已登陆。并在客户端显示 xxx，欢迎光临。如果该用户存在，在服务端显示xxx，尝试登陆。并在客户端显示 xxx，该用户不存在。最多就登录三次。

/*
客户端通过键盘录入用户名。
服务端对这个用户名进行校验。

如果该用户存在，在服务端显示xxx，已登陆。
并在客户端显示 xxx，欢迎光临。

如果该用户存在，在服务端显示xxx，尝试登陆。
并在客户端显示 xxx，该用户不存在。

最多就登录三次。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;


class  LoginClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{ 
	    //建立Socket链接
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10008);
        
		//读取键盘录入
		BufferedReader bufr = 
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		BufferedReader bufIn =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));


		for(int x=0; x<3; x++)
		{
			String line = bufr.readLine();
			if(line==null)
				break;
			out.println(line);

			String info = bufIn.readLine();
			System.out.println("info:"+info);
			if(info.contains("欢迎"))
				break;

		}

		bufr.close();
		s.close();
	}
}

//客户端分配线程的代码,封装客户端线程的形式就是如此（Tomcat底层原理其中之一）
class UserThread implements Runnable
{
	private Socket s;
	UserThread(Socket s)
	{
		this.s = s;
	}
	public void run()
	{
	    //获得客户端的ip地址
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+"....connected");
		try
		{
			for(int x=0; x<3; x++)
			{
				BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

				String name = bufIn.readLine();
				if(name==null)
					break;

				BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("user.txt"));

				PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

				String line = null;

				boolean flag = false;
				while((line=bufr.readLine())!=null)
				{
					if(line.equals(name))
					{
						flag = true;
						break;
					}				
				}
				
				if(flag)
				{
					System.out.println(name+",已登录");
					out.println(name+",欢迎光临");
					break;
				}
				else
				{
					System.out.println(name+",尝试登录");
					out.println(name+",用户名不存在");
				}


			}
			s.close();
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException(ip+"校验失败");
		}
	}
}
class  LoginServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10008);

		while(true)
		{
			Socket s = ss.accept();

			new Thread(new UserThread(s)).start();
		}
	}
}

三）浏览器客户端-自定义服务端

客户端：浏览器 (telnet)
服务端：自定义

import java.net.*;
import java.io.*;
class ServerDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(11000);

		Socket s = ss.accept();
		System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress());

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));


		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		out.println("<font color='red' size='7'>客户端你好</font>");

		s.close();

		ss.close();
	}
}

四）浏览器客户端-Tomcat服务端

客户端：浏览器客户端。
服务端：Tomcat服务器。

五）自定义浏览器-Tomcat服务端

自定义浏览器。
服务端：Tomcat服务器。

示例：

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

/*
自己定义的客户端
*/
class MyIE 
{
	public static void main(String[] args)throws Exception 
	{
		Socket s = new Socket("127.0.0.1",8080);
		
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		out.println("GET /myweb/demo.html HTTP/1.1");
		//*/*表示所有的都支持
		out.println("Accept: */*");
		out.println("Accept-Language: zh-cn");
		out.println("Host: 127.0.0.1:11000");
		out.println("Connection: closed");
        //一定要写空行，和请求体分开
		out.println();
		out.println();

		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		String line = null;

		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			System.out.println(line);
		}

		s.close();




	}
}

六）自定义图形界面浏览器-Tomcat服务端

客户端：自定义图形界面浏览器。
服务端：Tomcat服务器。

示例一：

/*
浏览器是应用层的软件，而我们的Socket走的是传输层，传输层的协议带有应用层的消息头
所以显示的信息比较多
*/

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.net.*;
class  MyIEByGUI
{
	private Frame f;
	private TextField tf;
	private Button but;
	private TextArea ta;
	
	private Dialog d;
	private Label lab;
	private Button okBut;


	MyIEByGUI()
	{
		init();
	}
	public void init()
	{
		f = new Frame("my window");
		f.setBounds(300,100,600,500);
		f.setLayout(new FlowLayout());

		tf = new TextField(60);

		but = new Button("转到");

		ta = new TextArea(25,70);


		d = new Dialog(f,"提示信息-self",true);
		d.setBounds(400,200,240,150);
		d.setLayout(new FlowLayout());
		lab = new Label();
		okBut = new Button("确定");

		d.add(lab);
		d.add(okBut);



		f.add(tf);
		f.add(but);
		f.add(ta);


		myEvent();
		f.setVisible(true);
	}
	private void  myEvent()
	{

		okBut.addActionListener(new ActionListener()
		{
			public void actionPerformed(ActionEvent e)
			{
				d.setVisible(false);
			}
		});
		d.addWindowListener(new WindowAdapter()
		{
			public void windowClosing(WindowEvent e)
			{
				d.setVisible(false);
			}
		});

		tf.addKeyListener(new KeyAdapter()
		{
			public void keyPressed(KeyEvent e)
			{
				try
				{
						if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_ENTER)
					showDir();
				}
				catch (Exception ex)
				{
				}
			
			}
		});


		but.addActionListener(new ActionListener()
		{
			public void actionPerformed(ActionEvent e)
			{
				try
				{
					showDir();
				}
				catch (Exception ex)
				{
				}
				
				
			}
		});

		f.addWindowListener(new WindowAdapter()
		{
			public void windowClosing(WindowEvent e)
			{
				System.exit(0);	
			}
		});
	}

	private void showDir()throws Exception
	{
        //清空控制台
		ta.setText("");
		String url = tf.getText();//http://192.168.1.254:8080/myweb/demo.html
		
		int index1 = url.indexOf("//")+2;

		int index2 = url.indexOf("/",index1);



		String str = url.substring(index1,index2);
		String[] arr = str.split(":");
		String host = arr[0];
		int port = Integer.parseInt(arr[1]);

		String path = url.substring(index2);
		//ta.setText(str+"...."+path);


		Socket s = new Socket(host,port);
		
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		out.println("GET "+path+" HTTP/1.1");
		out.println("Accept: */*");
		out.println("Accept-Language: zh-cn");
		out.println("Host: 127.0.0.1:11000");
		out.println("Connection: closed");

		out.println();
		out.println();

		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		String line = null;

		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
		    //在控制台打印出来
			ta.append(line+"\r\n");
		}

		s.close();

	}

	public static void main(String[] args) 
	{
		new MyIEByGUI();
	}
}

示例二（改进后的代码）：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.net.*;
class  MyIEByGUI2
{
	private Frame f;
	private TextField tf;
	private Button but;
	private TextArea ta;
	
	private Dialog d;
	private Label lab;
	private Button okBut;


	MyIEByGUI2()
	{
		init();
	}
	public void init()
	{
		f = new Frame("my window");
		f.setBounds(300,100,600,500);
		f.setLayout(new FlowLayout());

		tf = new TextField(60);

		but = new Button("转到");

		ta = new TextArea(25,70);


		d = new Dialog(f,"提示信息-self",true);
		d.setBounds(400,200,240,150);
		d.setLayout(new FlowLayout());
		lab = new Label();
		okBut = new Button("确定");

		d.add(lab);
		d.add(okBut);



		f.add(tf);
		f.add(but);
		f.add(ta);


		myEvent();
		f.setVisible(true);
	}
	private void  myEvent()
	{

		okBut.addActionListener(new ActionListener()
		{
			public void actionPerformed(ActionEvent e)
			{
				d.setVisible(false);
			}
		});
		d.addWindowListener(new WindowAdapter()
		{
			public void windowClosing(WindowEvent e)
			{
				d.setVisible(false);
			}
		});

		tf.addKeyListener(new KeyAdapter()
		{
			public void keyPressed(KeyEvent e)
			{
				try
				{
						if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_ENTER)
					showDir();
				}
				catch (Exception ex)
				{
				}
			
			}
		});


		but.addActionListener(new ActionListener()
		{
			public void actionPerformed(ActionEvent e)
			{
				try
				{
					showDir();
				}
				catch (Exception ex)
				{
				}
				
				
			}
		});

		f.addWindowListener(new WindowAdapter()
		{
			public void windowClosing(WindowEvent e)
			{
				System.exit(0);	
			}
		});
	}

	private void showDir()throws Exception
	{

		ta.setText("");
		String urlPath = tf.getText();//http://192.168.1.254:8080/myweb/demo.html
		
		URL url = new URL(urlPath);

		URLConnection conn = url.openConnection();
		
		InputStream in = conn.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = in.read(buf);

		ta.setText(new String(buf,0,len));

	}

	public static void main(String[] args) 
	{
		new MyIEByGUI2();
	}
}

三、URL和URLConnection

一）URL：

URI：范围更大，条形码也包含于此范围

URL：范围较小，即域名

1、方法：

1）构造函数：URL(String protocol,String host,int port,String file)

---> 依protocol，host，port，file创建URL对象

2）String getProtocol() ---> 获取协议

3）String getHost() ---> 获取主机名

4）int getPort() ---> 获取端口号

5）String getFile() ---> 获取URL文件名

6）String getPath() ---> 获取此URL的路径部分

7）String getQuery() ----> 获取此URL的查询部，客户端传输的特定信息

2、一般输入网址，是不带端口号的，此时可进行设置，在URL中写port，若port为-1，则分配一个默认的80端口，否则用自己定义的，如

int port = getPort();

if(port == -1)

port = 80;

二）URLConnection：

1、方法：

1）URLConnection openConnection() ---> 表示到URL所引用的远程对象的链接

2）InputStream getInputStream()：获取输入流

3）OutputStream getOutputStream()：获取输出流

示例一（URL）：

import java.net.*;
class URLDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws MalformedURLException
	{
		URL url = new URL("http://192.168.1.254/myweb/demo.html?name=haha&age=30");

        //获取协议
		System.out.println("getProtocol() :"+url.getProtocol());
		//获取主机
		System.out.println("getHost() :"+url.getHost());
		//获取端口
		System.out.println("getPort() :"+url.getPort());
		//获取路径
		System.out.println("getPath() :"+url.getPath());
		// 获取此 URL 的文件名。 
		System.out.println("getFile() :"+url.getFile());
	    //获取此 URL 的查询部 
		System.out.println("getQuery() :"+url.getQuery());

		/*
		url默认不写的时候，返回的是-1，因为要先要对url进行解析，解析不到的端口就定义为-1
		int port = getPort();
		if(port==-1)
			port = 80;

		getPort()==-1
		*/
	}
}
/*
 String getFile() 
          获取此 URL 的文件名。 
 String getHost() 
          获取此 URL 的主机名（如果适用）。 
 String getPath() 
          获取此 URL 的路径部分。 
 int getPort() 
          获取此 URL 的端口号。 
 String getProtocol() 
          获取此 URL 的协议名称。 
 String getQuery() 
          获取此 URL 的查询部 

*/

示例二（URLConnection）：

/*
3G也会用的上URLConnection
*/

import java.net.*;
import java.io.*;
class  URLConnectionDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		URL url = new URL("http://192.168.1.254:8080/myweb/demo.html");

		URLConnection conn = url.openConnection();
		System.out.println(conn);
		
		InputStream in = conn.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));

	}
}

示例三(改进版的MyIEByGUI):

import java.awt.*;  
import java.awt.event.*;  
import java.net.*;  
import java.io.*;  
  
class MyIEGUI  
{  
    //创建全局变量  
    private Frame f;  
    private Button but;  
    private TextField tf;  
    private TextArea ta;  
  
    private Dialog d;  
    private Label lab;  
    private Button okBut;  
  
    //构造函数，初始化窗体  
    MyIEGUI()  
    {  
        init();  
    }  
    //创建窗体和组件，并将事件添加进来  
    public void init()  
    {  
        //设置窗体  
        f = new Frame("my window");  
        f.setBounds(300,200,600,500);  
        f.setLayout(new FlowLayout());  
        //创建组件  
        but = new Button("转到");  
        tf = new TextField(60);  
        ta = new TextArea(25,75);  
  
        d = new Dialog(f,"提示信息-self",true);  
        d.setBounds(300,100,300,150);  
        d.setLayout(new FlowLayout());  
        lab = new Label();  
        okBut = new Button("确定");  
  
        //将组件添加到窗体  
        f.add(tf);  
        f.add(but);  
        f.add(ta);  
          
        d.add(lab);  
        d.add(okBut);  
  
        //添加事件  
        myEvent();  
        //设置窗体可见  
        f.setVisible(true);  
    }  
    //常见引发的时间  
    private void myEvent()  
    {  
        //给but添加一个活动监听器  
        but.addActionListener(new ActionListener()  
        {  
            public void actionPerformed(ActionEvent e)  
            {  
                try{  
                    showInfo();  
                }catch (Exception ex){  
                    throw new RuntimeException("客户端登陆失败");  
                }  
        }});  
        okBut.addActionListener(new ActionListener()  
        {  
            public void actionPerformed(ActionEvent e)  
            {  
                d.setVisible(false);  
            }  
        });  
        //给文本框添加键盘事件  
        tf.addKeyListener(new KeyAdapter()  
        {  
            public void keyPressed(KeyEvent e)  
            {  
                try{  
                    if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_ENTER)  
                        showInfo();  
                }catch (Exception ex){  
                    throw new RuntimeException("客户端登陆失败");  
                }  
            }  
        });  
        //关闭窗体事件  
        f.addWindowListener(new WindowAdapter()  
        {  
            public void windowClosing(WindowEvent e)  
            {  
                System.exit(0);  
            }  
        });  
        d.addWindowListener(new WindowAdapter()  
        {  
            public void windowClosing(WindowEvent e)  
            {  
                d.setVisible(false);  
            }  
        });  
    }  
    private void showInfo()throws Exception  
    {  
  
        ta.setText("");  
        //获取路径  
        String urlPath = tf.getText();//http://192.168.1.101:8080/myweb/myIE.html  
        //创建URL对象，解析路径  
        URL url = new URL(urlPath);  
        //获取连接  
        URLConnection conn = url.openConnection();  
        //获取输入流，读取获得的数据，并显示在文本框中  
        InputStream in = conn.getInputStream();  
        byte[] buf = new byte[1024];  
        int len=in.read();  
        ta.setText(new String(buf,0,len));  
    }  
    public static void main(String[] args)   
    {  
        new MyIEGUI();  
    }  
}

知识点四几个小知识点

InetAddress对象封装的是 IP地址

InetSocketAddress是SocketAddress的子类。

2、ServerSocket对象中的构造函数：

ServerSocket(int port,int backlog)，其中的backlog表示队列的最大长度，即最多连入客户端的个数，即最大连接数，可以自己设定。

3.域名解析：

即域名解析：DNS

在进行访问的时候，会现在本地的hosts文件（C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts）中找对应的映射，若有，则直接返回请求，若无，则到公网的映射列表即DNS中找对应的映射，找到后，将主机名对应的IP地址返回给本机，本机通过这个IP地址找到对应的服务器。

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