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文章标题:100道Java面试题之-Java中的网络编程主要涉及哪些类?如何创建TCP和UDP连接?
### Java中的网络编程主要涉及哪些类?
Java中的网络编程主要涉及几个关键的类和接口,它们分布在`java.net`和`java.nio.channels`(非阻塞I/O)等包中。这些类和接口使得Java程序能够创建客户端和服务器端的网络应用程序,实现数据的发送和接收。以下是网络编程中常用的一些主要类和接口:
1. **java.net包**
- **Socket**:代表客户端的套接字,用于连接服务器。
- **ServerSocket**:代表服务器端的套接字,用于监听客户端的连接请求。
- **URL**:表示统一资源定位符(Uniform Resource Locator),即互联网上资源的地址。
- **URLConnection**:代表应用程序和URL之间的通信链接,通过它可以读取和写入数据到指定的URL。
- **DatagramPacket**:用于表示数据包,封装了发送和接收的数据。
- **DatagramSocket**:用于发送和接收数据报包(UDP协议)。
- **InetAddress**:用于表示IP地址,无论是IPv4还是IPv6。
- **SocketAddress**:是一个抽象类,用于表示套接字地址(无论是IP地址还是端口号),具体实现有InetSocketAddress等。
2. **java.nio.channels包**
- **ServerSocketChannel**:是SelectableChannel的子类,用于服务器端的套接字通道,可以监听进入的连接。
- **SocketChannel**:是SelectableChannel的子类,用于客户端的套接字通道,可以连接到服务器或接受来自服务器的连接。
- **DatagramChannel**:是SelectableChannel的子类,用于发送和接收数据报(UDP)。
- **Selector**:用于检查一个或多个NIO Channel(通道)的状态是否处于非阻塞模式,以便单个线程可以管理多个Channel,实现非阻塞I/O操作。
- **Buffer**类及其子类(如ByteBuffer、CharBuffer等):用于NIO中的数据操作,它们代表了一个固定大小的数据容器,并提供了操作这些数据的方法。
### 如何创建TCP和UDP连接?
#### 创建TCP连接
在Java中,TCP连接通常通过`Socket`和`ServerSocket`类来实现。以下是创建TCP连接的基本步骤:
1. **服务器端**:
- 创建一个`ServerSocket`实例,绑定到特定的端口上,用于监听客户端的连接请求。
- 调用`ServerSocket`的`accept()`方法,该方法会阻塞等待直到有客户端连接。一旦有客户端连接,就会返回一个`Socket`实例。
- 通过返回的`Socket`实例,可以获取输入流(`InputStream`)和输出流(`OutputStream`),用于数据的读写。
2. **客户端**:
- 创建一个`Socket`实例,指定服务器的IP地址和端口号,发起连接请求。
- 如果连接成功,同样可以通过`Socket`实例获取输入流和输出流,用于数据的读写。
#### 创建UDP连接
在Java中,UDP连接(更准确地说,是UDP通信)通常通过`DatagramSocket`和`DatagramPacket`类来实现。UDP协议不建立连接,只是发送和接收数据报。以下是UDP通信的基本步骤:
1. **发送方**:
- 创建一个`DatagramSocket`实例,可选地绑定到特定的端口上。
- 创建一个`DatagramPacket`实例,包含要发送的数据、目标地址和端口号。
- 调用`DatagramSocket`的`send()`方法,发送`DatagramPacket`。
2. **接收方**:
- 创建一个`DatagramSocket`实例,绑定到特定的端口上,用于接收数据报。
- 创建一个空的`DatagramPacket`实例,指定用于接收数据的缓冲区大小。
- 调用`DatagramSocket`的`receive()`方法,该方法会阻塞等待直到有数据报到达。
- 接收到的数据将填充到`DatagramPacket`的缓冲区中,同时可以通过`DatagramPacket`获取发送方的地址和端口号。
通过以上步骤,可以在Java中实现TCP和UDP的基本网络通信。这些类和方法的组合使用,可以构建出功能丰富的网络应用程序。