Java基于Socket编写简单下载器攻略

1. 前言

在本文中，我们将使用Java编写一个基于Socket的简单下载器。通过本文，您将能够了解以下内容：

Socket的基础概念及用法
HTTP协议的基础知识
文件IO、多线程的基础使用
如何编写一个简单的下载器

2. Socket基础

2.1 Socket概述

Socket是网络编程中的基础组件之一，主要用于实现网络通信。在Socket编程中，通常有两种角色：

服务端：负责启动并监听指定端口，等待客户端连接。
客户端：向指定的服务端IP和端口发起连接请求，与服务端建立连接后进行通信。

2.2 Socket编程步骤

Socket编程通常分为以下五个步骤：

创建Socket对象：根据需要的传输层协议，创建Socket对象，并指定通信的目标IP和端口。
建立连接：通过Socket对象的connect()方法，向指定IP和端口发起连接请求。
通信：一旦连接建立，便可使用Socket对象的InputStream和OutputStream进行通信。
关闭连接：通信结束后，通过Socket对象的close()方法关闭连接。
异常处理：Socket编程中需要特别关注异常的处理。

2.3 示例代码

下面是一个简单的Socket通信示例，实现了客户端向服务端发送信息并接收回复的功能：

服务端代码：

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

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080); //创建服务端对象，监听8080端口的连接请求
        while (true) {
            System.out.println("waiting for connection...");
            Socket clientSocket = serverSocket.accept(); //阻塞等待客户端连接请求
            System.out.println("connection with client established");
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
            PrintWriter writer = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
            String request = reader.readLine(); //读取客户端发送的请求
            System.out.println("received request from client: " + request);
            writer.println("server response"); //向客户端返回响应
            clientSocket.close();
            System.out.println("connection closed");
        }
    }
}

客户端代码：

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

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket socket = new Socket("localhost", 8080); //向服务端发起连接请求
        PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        writer.println("client request"); //向服务端发送请求
        String response = reader.readLine(); //读取服务端响应
        System.out.println("received response from server: " + response);
        socket.close();
    }
}

3. HTTP协议基础

3.1 HTTP概述

HTTP（HyperText Transfer Protocol）是一种基于请求/响应模型的网络协议，常用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器。HTTP通常使用TCP作为其传输层协议。

3.2 HTTP请求格式

HTTP请求由三个部分组成：请求行、请求头、请求体。

请求行格式：

Method SP Request-URI SP HTTP-Version CRLF

其中，

Method：HTTP方法，表示请求的方式（GET、POST、PUT、DELETE等）。
Request-URI：请求的资源标识符，可以是URL、URI等。
HTTP-Version：请求使用的HTTP版本，如HTTP/1.1。

请求头格式：

field-name: field-value CRLF

其中，field-name表示头字段名，field-value表示头字段值。

请求体为可选部分，用于传输请求参数。

3.3 HTTP响应格式

HTTP响应由三个部分组成：状态行、响应头、响应体。

状态行格式：

HTTP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF

其中，

HTTP-Version：响应使用的HTTP版本，如HTTP/1.1。
Status-Code：响应状态码，表示请求的处理结果。
Reason-Phrase：状态码的文本描述。

响应头格式：

field-name: field-value CRLF

其中，field-name表示头字段名，field-value表示头字段值。

响应体用于传输响应内容。

3.4 示例代码

下面是一个简单的HTTP请求示例，实现了向百度服务器发送HTTP GET请求，并读取响应内容的功能：

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

public class HttpClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String url = "http://www.baidu.com";
        URL obj = new URL(url);
        HttpURLConnection con = (HttpURLConnection) obj.openConnection();
        con.setRequestMethod("GET"); //设置请求方式为GET
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(con.getInputStream()));
        String inputLine;
        StringBuffer response = new StringBuffer();
        while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
            response.append(inputLine);
        }
        in.close();
        System.out.println(response.toString()); //输出响应内容
    }
}

4. 编写一个简单下载器

4.1 思路

本节将编写一个简单的下载器，以下载百度首页为例。

下载器的基本思路如下：

创建与目标服务器的连接，发送HTTP请求，获取响应头部信息。
根据响应头部信息中的Content-Length字段，确定文件的大小，并创建本地文件。
读取网络流写入本地文件，直到文件下载完成。

下载器的核心代码如下所示：

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

public class Downloader {
    private static final String USER_AGENT = "Mozilla/5.0";
    private static final String URL_STRING = "http://www.baidu.com";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        URL url = new URL(URL_STRING);
        HttpURLConnection con = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        con.setRequestMethod("GET"); //发送HTTP GET请求
        con.setRequestProperty("User-Agent", USER_AGENT);
        int responseCode = con.getResponseCode(); //获取响应状态码
        System.out.println("Response Code : " + responseCode);
        if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
            int contentLength = con.getContentLength(); //获取文件大小
            String fileName = getFileName(url); //根据URL获取文件名
            InputStream inputStream = con.getInputStream(); //获取输入流
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(fileName); //创建输出流
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead = 0;
            int totalBytesRead = 0;
            while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) { //读取网络流并写入本地文件
                totalBytesRead += bytesRead;
                fileOutputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
            }
            fileOutputStream.close();
            inputStream.close();
            System.out.println("Downloaded " + totalBytesRead + " bytes to " + fileName);
        } else {
            System.out.println("GET request failed");
        }
    }

    //根据URL获取文件名
    private static String getFileName(URL url) {
        String fileName = url.getFile();
        return fileName.substring(fileName.lastIndexOf('/') + 1);
    }
}

4.2 示例输出

运行上述下载器代码，将下载百度首页，并将其保存为baidu.html文件。运行结果如下所示：

Response Code : 200
Downloaded 174242 bytes to baidu.html

5. 总结

本文介绍了基于Socket编写简单下载器的攻略，并提供了两条示例说明。通过本文，您应该能够了解Socket的基础概念及用法、HTTP协议的基础知识、文件IO、多线程的基础使用等内容，以及如何编写一个简单的下载器。对于进一步学习网络编程和Java编程应用开发有一定的帮助。

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java基于Socket做一个简单下载器