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Java基础-网络编程（十）

网友: 文档中心 2022-05-17 17:56:25

文章目录

  • 一、网络编程概述
    • 1.概念
    • 2.目的
  • 二、网络编程三要素
    • 1.TCP/IP
      • 1.1.IP地址
      • 1.2.端口号
    • 2.通信协议
    • 3.TCP编程
    • 4.UDP编程
    • 5.URL

一、网络编程概述

1.概念

1、网络：计算机网络，由在不同地理位置、不同的计算机主机，互联形成的一个计算机系统。有通讯和数据共享的作用。
2、网络编程：在已经拥有完备成熟的网络系统之后，在整个基础上，使用网络进行编程，对应用层进行设计的活动。
Java基础-网络编程（十）

2.目的

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二、网络编程三要素

1、在网络编程中，必须要使用的三个基本的通信数据
2、IP地址、端口号、通信协议
（1）IP地址：网络中每一台计算机的唯一标识，通过IP地址找到指定的计算机。
（2）端口：用于标识进程的逻辑地址，通过端口找到指定进程。
（3）协议：定义通信规则，符合协议则可以通信，不符合不能通信。

1.TCP/IP

1.1.IP地址

1、在一个计算机网络中，某台计算机在网络中的唯一标志
2、分类：
（1）IPv4：192.168.2.84
使用4个0-255的数字，来表示一个ip地址，32位，2^32个地址，40亿四个字节中，可能有2个字节或者3个字节表示所在的子网剩余的部分是在子网中的IP号码
在一个子网中，使用一个字节表示，0-255 0表示子网的网号：192.168.2.0就表示当前的子网网号 255表示广播地址（在整个子网中的所有地址，都会接收到发送到广播地址的数据）特殊的IP地址：127.0.0.1，表示本地回环地址，表示当前正在运行这个程序的Ip相关的命令：ipconfig（查询当前网卡信息） ping（查看某个IP是否联通）
（2）IPv6：
由8组数字组成，每组数字都是4个16进制数（每个数字16种状态，32数字）
(3)127.0.0.1: 本机 localhost

TCP/IP 参考模型
Java基础-网络编程（十）
Java基础-网络编程（十）
总结：

  1. 网络编程中有两个主要的问题
    如何准确的定位到网络上的一台或者多台主机
    找到主机之后如何进行通信
  2. 网络编程中的要素
    IP和端口号 IP
    网络通信协议 udp,tcp
  3. 万物皆对象
/** * @author Daniel * 测试IP */public class TestIndress {    public static void main(String[] args) {    /** *      1、用于描述ip地址的对象所属的类型（主机名称、ip地址） *  2、获取方式： *  getByName(String host)： 根据主机名称获取当前类型对象 *  getByAddress(byte[] arr)：根据ip地址的字节数组获取当前类型对象 *  getAllByName(String host)：根据主机名称获取的所有当前类型对象的数组 *  getLocalHost()：获取当前主机的当前类型对象 *     3、对象的常用方法： *  getHostName()：获取主机名称 *  getAddress()：获取ip地址的字节数组 *  toString()：同时获取主机名称和ip地址的字符串表示 */ try {     //查询本机地址     InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName ( "127.0.0.1" );     System.out.println (inetAddress1);     InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName ( "localhost" );     System.out.println (inetAddress2);     //查询网站ip地址     InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName ( "www.baidu.com" );     System.out.println (inetAddress3);     InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost ();//域名或自己电脑的名字     System.out.println (localHost);     System.out.println ( inetAddress2.getAddress () );//IP     System.out.println ( inetAddress2.getCanonicalHostName () );//规范的名字     System.out.println ( inetAddress2.getHostAddress () );//域名或自己电脑的名字 } catch (UnknownHostException e) {     e.printStackTrace (); }    }}

运行结果为：
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1.2.端口号

1、也是一个数字，就是用于标记在电脑中的某个进程
2、使用两个字节来表示端口号：0-65535
也就是说，在计算机中，同时运行着的进程，最多只能有65536个
当程序运行时，需要有一个端口号，在程序运行结束之后，端口号被收回
3、在网络程序中，先在网络中通过ip地址，找到计算机，然后通过端口号找到对应的进程。
4、分配：在程序启动的时候，可以使用程序中指定的端口号，也可以随机分配
5、常用的端口号：
操作系统：0-1024之间
公有端口：0-1023
HTTP:80
HTTPS:443
FTP:21
MySQL：3306
Oracle：1521
Tomcat：8080

netstat -ano #查看所有的端口  netstat -ano | findstr "5900" #查看指定的端口   tasklist | findstr "8696"  #查看指定端口的进程    如qq

快捷打开任务管理器 ：Ctrl+Shift+Esc

/** * @author Daniel * InetSocketAddress */public class InetSockTest {    public static void main(String[] args) { InetSocketAddress inetSocketAddress1 = new InetSocketAddress ( "127.0.0.1", 8080 ); System.out.println (inetSocketAddress1); InetSocketAddress inetSocketAddress2 = new InetSocketAddress ( "localhost",8080 ); System.out.println (inetSocketAddress2); System.out.println ( inetSocketAddress1.getPort () ); System.out.println ( inetSocketAddress1.getHostName () );    }}

运行结果为：
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2.通信协议

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TCP & UDP 对比

TCP:打电话
连接，稳定
三次握手 & 四次挥手

  1. 最少需要三次，保证稳定连接！
  2. A：你瞅啥？
  3. B：瞅你咋地？
  4. A：立新湖干一场！
  1. A：我要走了！
  2. B:我真的要走了吗？
  3. B：你真的真的要走了吗？
  4. A：我真的要走了！

客户端、服务端
传输完成，释放连接，效率低

UDP:发短信
不连接，不稳定
客户端、服务端：没有明确的界限
不管有没有准备号，都可以发给你……
如：导弹攻击
DDOS:洪水攻击！（饱和攻击）

3.TCP编程

1、使用的通信点就是Socket类型
2、客户端和服务端获取Socket对象的区别：
（1）客户端使用Socket的构造方法，创建一个Socket对象
（2）服务端不能使用自己创建的方式，而是使用服务端一个特殊的对象ServerSocket，接收客户端发来的请求，生成一个为这个客户端服务的Socket对象
3、构造方法：
Socket(InetAddress ip, int port)：建立一个通信点，专门用于和ip主机的port程序进行通信。
只要这个对象创建成功了，就说明这个连接已经建立起来了，就说明当前的客户端已经联系上服务端了，已经获取了服务端返回的响应。
在创建对象的过程，就是在请求和服务端连接的过程。
4、服务端获取Socket对象的方式：
（1）启动一个服务程序，类型是ServerSocket，可以接收客户端发来的连接请求，一旦接收到请求，就可以创建一个和当前客户端交互的Socket对象
（2）ServerSocket的构造方法
ServerSocket(int port)：创建一个服务端Socket对象，等待访问port端口的客户端
（3）accept()：接收一个客户端发来的请求，返回一个服务此客户端的Socket对象
5、获取客户端和服务端的连接
（1）两个方法：
InputStream getInputStream()：获取Socket对象的网络输入流
OutputStream getOutputStream()：获取Socket对象的网络输出流
（2）一旦获取了输入输出流，就可以通过I\O的方式，来操作网络数据的传输。
（3）对应关系：
客户端的网络输入流，对应服务端的网络输出流
客户端的网络输出流，对应服务端的网络输入流
6、TCP编程步骤
客户端：
（1）创建Socket对象，建立和服务端的连接
（2）获取网络输入流和网络输出流
（3）通过I\O的操作来进行数据传输
服务端：
（1）创建ServerSocket对象，开启服务器，监听指定端口
（2）调用accept方法，接收客户端发来的请求，返回一个Socket对象
（3）获取服务端的网络输入流和网络输出流
（4）通过I\O的操作来进行输出传输
7、TCP编程加强：
（1）让客户端也接收数据，服务端也发送数据
（2）让字节流进行加强，转成字符流，加强成缓冲字符流
（3）让服务端多线程，同时可以处理多个用户的请求

TCP实现聊天

/** * @author Daniel  * 服务端 */public class ServerTcpDemo {    public static void main(String[] args) { ServerSocket socket = null; Socket accept = null; InputStream is = null; ByteArrayOutputStream bos = null;  try {  //1.我得有一个地址  socket = new ServerSocket ( 9999 );      while(true){   //2.等待客户端连接过来   accept = socket.accept ();   //3.读取客户端信息   is = accept.getInputStream ();   //管道流   bos = new ByteArrayOutputStream ();   byte[] buffer = new byte[1024];   int len;   while ((len = is.read (buffer))!= -1) {bos.write ( buffer, 0, len );   }   System.out.println (bos.toString ());      }     } catch (IOException e1) {  e1.printStackTrace ();     }finally {      if(bos != null){   try {bos.close ();   } catch (IOException e) {e.printStackTrace ();   }      }      if(is != null){   try {is.close ();   } catch (IOException e) {e.printStackTrace ();   }      }      if(accept != null){   try {accept.close ();   } catch (IOException e) {e.printStackTrace ();   }      }      if(socket != null){   try {socket.close ();   } catch (IOException e) {e.printStackTrace ();   }      }  }    }}
/** * @author Daniel * 客户端 */public class ClientTcpDemo {    public static void main(String[] args) { InetAddress serverIp = null; Socket socket = null; OutputStream out = null; try {     //1.要知道服务器的地址 端口      serverIp = InetAddress.getByName ( "127.0.0.1" );  int port = 9999;     //创建一个socket连接      socket = new Socket (serverIp,port);     out = socket.getOutputStream ();     //发送socketIo流     out.write ( "欢迎来Daniel的博客学习".getBytes () ); } catch (Exception e) {     e.printStackTrace (); }finally {     if(out != null){  try {      out.close ();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace ();  }     }     if(socket != null){  try {      socket.close ();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace ();  }     } }    }}

运行结果显示（先开启服务端再开启客户端）
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TCP实现传输文件
（1）先准备要传输的图片，如下（放根目录下）：Java基础-网络编程（十）
（2）写客户端，服务端

/** * @author Daniel * 客户端 */public class FileTcpClientDaniel {    public static void main(String[] args) throws Exception { //1.创建一个Socket连接 Socket socket = new Socket ( InetAddress.getByName ( "127.0.0.1" ), 2024 ); //2.创建一个输出流 OutputStream os = socket.getOutputStream (); //3.读取文件 FileInputStream fis = new FileInputStream ( new File ( "1.jpg" ) ); //4.写出文件 int len; byte[] bytes = new byte[1024]; while ((len = fis.read ( bytes ))!= -1){     os.write ( bytes,0,len ); } //通知服务器我已经结束了 socket.shutdownOutput ();//我已经传输完了！ //确定服务器接收完毕，才能够断开连接 InputStream inputStream = socket.getInputStream (); ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream (); byte[] bytes1 = new byte[1024]; int len1; while ((len1 = inputStream.read ( bytes1 ))!= -1){     bos.write (bytes1,0,len1 ); } System.out.println (bos.toString ()); //关闭资源 inputStream.close (); bos.close (); fis.close (); os.close (); socket.close ();    }}
/** * @author Daniel * 服务端 */public class FileTcpServerDaniel {    public static void main(String[] args) throws Exception{ //1.创建服务 ServerSocket socket = new ServerSocket ( 2024 ); //2.监听客户端的连接 Socket accept = socket.accept (); //3.获取输入流 InputStream is = accept.getInputStream (); //文件输出 FileOutputStream fos = new FileOutputStream ( new File ( "66.jpg" ) ); int len; byte[] bytes = new byte[1024]; while ((len =is.read ( bytes ))!= -1){     fos.write ( bytes,0,len ); } //通知客户端我接收完毕了 OutputStream outputStream =accept.getOutputStream (); outputStream.write ( "我已经接收到了，你可以断开连接了".getBytes () ); //关闭资源 fos.close (); is.close (); accept.close (); socket.close (); outputStream.close ();    }}

（3）先运行服务端，再运行客户端，运行结果显示目录下多出一个文件
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4.UDP编程

1、使用的Socket是：DatagramSocket
2、构造方法：
DatagramSocket()：不指定端口号，创建通信点，端口号随机分配，一般用于发送端
DatagramSocket(int port)：指定端口号，创建通信点，一般用于接收端
3、成员方法：
send(DatagramPacket dp)：将一个dp数据报包发送
receive(DatagramPacket dp)：将数据接收到dp参数中
4、DatagramPacket介绍：
1、表示一个数据报数据的封装对象的类型
2、构造方法：
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
buf：要发送的数据的字节数组
offset：从数组的哪个位置开始发送
length：发送多少数据
address：发送到哪个ip
port：发送到哪个程序
3、常用成员方法：
getData()：返回该数据包中的字节数组
getLength()：返回该数据包中接收到的字节个数
5、UDP编程的步骤：
发送端：
1、使用的Socket是：DatagramSocket
2、构造方法：
DatagramSocket()：不指定端口号，创建通信点，端口号随机分配，一般用于发送端
DatagramSocket(int port)：指定端口号，创建通信点，一般用于接收端
3、成员方法：
send(DatagramPacket dp)：将一个dp数据报包发送
receive(DatagramPacket dp)：将数据接收到dp参数中
4、DatagramPacket介绍：
1、表示一个数据报数据的封装对象的类型
2、构造方法：
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
buf：要发送的数据的字节数组
offset：从数组的哪个位置开始发送
length：发送多少数据
address：发送到哪个ip
port：发送到哪个程序
3、常用成员方法：
getData()：返回该数据包中的字节数组
getLength()：返回该数据包中接收到的字节个数
5、UDP编程的步骤：
发送端：
（1）准备通信点对象
（2）准备发送的包裹对象
（3）调用通信点的发送方法
接收端：
（1）准备通信点对象
（2）准备接收端接收的容器
（3）调用通信点的接收方法
（4）解析接收到的数据准备通信点对象
（5）准备发送的包裹对象
（6）调用通信点的发送方法
接收端：
（1）准备通信点对象
（2）准备接收端接收的容器
（3）调用通信点的接收方法
（4）解析接收到的数据

//UDP编程  发送端public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建通信点DatagramSocket ds = new DatagramSocket();byte[] b = "你好，我是周杰伦".getBytes();int len = b.length;InetAddress lh = InetAddress.getLocalHost();byte[] as ={(byte)192,(byte)168,2,84};byte[] a ={127,0,0,1};InetAddress ll = InetAddress.getByAddress(a);//System.out.println(lh.toString());//创建数据包DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b, 0, len, ll, 9999);//调用send方法ds.send(dp);ds.close();}}
public class ClientUdp {    //udp接收端    public static void main(String[] args) throws IOException { //创建通信点 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999); //创建一个数组 byte[] bs = new byte[1024]; int len = bs.length; //创建一个接受包 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bs, len-1); //接受数据 ds.receive(dp); byte[] data = dp.getData(); int length = dp.getLength(); System.out.println(new String(data,0,length));    }}

运行结果为：
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5.URL

https://www.baidu.com/

统一资源定位符：定位资源的，定位互联网上的某一个资源
DNS域名解析 www.baidu.com xxx.x…x…x
协议：//ip地址：端口/项目名/资源

/** * @author Daniel  * url */public class UrlDaniel {    public static void main(String[] args) throws Exception { URL url = new URL ( "https://localhost:8080/index/jsp?username=Daniel&password=123" ); System.out.println ( url.getProtocol () );//协议 System.out.println ( url.getPort () );//端口 System.out.println ( url.getPath () );//文件 System.out.println ( url.getHost () );//主机ip System.out.println ( url.getQuery () );//参数 System.out.println ( url.getFile () );//全路径    }}

运行结果为：
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麦克风网

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