Java网络编程（包含在线聊天）

作者：@hanyuya
本文为作者原创，转载请注明出处：https://www.cnblogs.com/hanyu-study/p/16488128.html

网络编程

1.1、概述

地球村：你在中国，你一个外国的朋友！

信件：

1

计算机网络：计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

网络编程目的：

无线电台...传播交流信息，数据交换，通信

想达到这个效果需要什么：

  1. 如何准确的定位网络上的一台主机 ip ，端口，定位到这个计算机上的某个资源
  2. 找到了这个主机，如何传输数据呢？

Javaweb：网页编程 B/S

网络编程：TCP/IP C/S

1.2、网络通信的要素

人工智能：智能汽车：工厂，人少！？

如何实现网络通信？

通信双方的地址

  • IP
  • 端口号

规则：网络通信的协议

TCP/IP 参考模型

2

3

小结：

  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. 网络编程的要素
    • IP和端口号 IP.
    • 网络通信协议 udp，tcp
  3. 万物皆对象

1.3、IP

ip地址: InetAddress

  • 唯一定位一台网络上计算机.

  • 127.0.0.1 :本机localhost

  • ip地址的分类

    • ipv4/ipv6

      • IPV4 127.0.0.1 , 4个字节组成。，0~255， 42亿~ ; 30亿都在北美，亚洲4亿，2011年就用尽；

      • IPV6 128位。八个无符号整数！

        2001：0bb2:aaaa:0015:0000:0000:1aaa:1312

    • 公网(互联网) - 私网(局域网)

      • ABCD类地址

      • 192.168.xx.xx

  • 域名：记忆IP问题！

  • package com.hanyu.lesson01;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

//测试IP
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机地址
            InetAddress inetAddresses1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddresses1);
            InetAddress inetAddresses3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddresses3);
            InetAddress inetAddresses4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddresses4);
            //查询网站ip地址
            InetAddress inetAddresses2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddresses2);

            //常用方法
            //System.out.println(inetAddresses2.getAddress());
            System.out.println(inetAddresses2.getCanonicalHostName());//规范的名字
            System.out.println(inetAddresses2.getHostAddress());//ip
            System.out.println(inetAddresses2.getHostName());//域名

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.4、端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

  • 不同的进程有不同的端口号！用来区分软件！

  • 被规定为0~65535

  • TCP，UDP：65535*2 tcp：80，udp：80吗？ 单个协议，端口号不能冲突

  • 端口分类

    • 公有端口 0~1023

      • HTTP：80
      • HTTPS：443
      • FTP：21
      • Telent：23

    • 程序注册端口：1024~49151.分配用户或者程序

      • Tomcat：8080
      • Mysql：3306
      • Oracle：1521

    • 动态，私有：49152~65535

      netstat -ano #查看所有端口
netstat -ano|findstr “” #查看指定的端口
tasklist|findstr “” #查看指定端口的进程

    • package com.hanyu.lesson01;


import java.net.InetSocketAddress;

public class TestInetSocketAddress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
        System.out.println(socketAddress);
        InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);
        System.out.println(socketAddress2);

        System.out.println(socketAddress.getAddress());
        System.out.println(socketAddress.getHostName());//地址
        System.out.println(socketAddress.getPort());//端口
    }
}

4

1.5、通信协议

协议：约定，就好比我们现在说的是普通话

网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制...

问题非常的复杂？

大事化小：分层

TCP/IP协议簇

重要：

  • TCPL:用户传输协议
  • UDP：用户数据协议

出名的协议

  • TCP：
  • IP：网络互联协议
    6

TCP udp 对比

TCP：打电话

  • 连接，稳定

  • 三次握手 四次挥手

    • 最少需要三次，保证稳定连接！

    • A:你瞅啥？

    • B:瞅你咋地？

    • A:干一场!

    • A:我要断开了

    • B:我知道你要断开了

    • B:你真的断开了吗

    • A:我真的断开了

  • 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
  • 客户端和服务端：没有明确的界限
  • 不管有没有准备好，都可以发给你...
  • 导弹
  • DDOS：洪水攻击！（饱和攻击）

1.6、TCP

客户端

  1. 连接服务器Socket

  2. 发送消息

    package com.hanyu.lesson02;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;


//客户端
public class TCPClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;

        try {
            //1.要知道服务器的的地址
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2.创建一个Socket连接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3.发送一条消息 IO流
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好".getBytes());

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (os!=null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }


        }

    }
}

服务器

  1. 建立服务的端口 serverSocket
  2. 等待用户的链接 accept
package com.hanyu.lesson02;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

//服务端
public class TCPCServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        try {
            //1.我得有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            while (true) {
                //2.等待客户端连接
                socket = serverSocket.accept();
                //3.读取客户端消息
                is = socket.getInputStream();
                //管道流
                baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    baos.write(buffer, 0, len);
                }
                System.out.println(baos.toString());
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if (baos != null) {
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        if (socket != null) {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (serverSocket != null) {
            try {
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

文件上传

服务器端

package com.hanyu.lesson02;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPCServerDemo02 {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //创建服务
        ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(9000);
        //监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听，会一直等待客户端链接
        //获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.jpg"));
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=is.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        //通知客户端我接收完毕了
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("我接收完毕了".getBytes());

        //关闭资源
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端

package com.hanyu.lesson02;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TCPClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //创建一个Socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9000);
        //创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //读取文件
        FileInputStream fis =new FileInputStream(new File("3.png"));
        //写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=fis.read(buffer))!=-1){
            os.write(buffer,0,len);
        }

        //通知服务器，结束了
        socket.shutdownOutput();//传输完了

        //确定服务器接收完毕，才能断开
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //String byte[]
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[1024];
        int len2;
        while ((len2=inputStream.read(buffer2))!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());


        //关闭资源
        baos.close();
        inputStream.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

Tomcat

Tomcat服务器:Java后台开发！

1.7、UDP

发短信：不用连接，需要知道对方地址

发送消息

发送端
package com.hanyu.lesson03;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

//不需要连接服务器
public class UDPClientDemo01 {
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        //建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //建个包
        String msg = "你好啊，服务器！";
        //发送给谁
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;

        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, port);
        //发送包
        socket.send(packet);

        //关闭流
        socket.close();
    }
}
接收端
package com.hanyu.lesson03;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

//还是要等待客户端连接！
public class UDPServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //接受数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);

        socket.receive(packet);//阻塞接受

        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
        //关闭连接
        socket.close();
    }

}

咨询

循环发送
package com.hanyu.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);

        //准备数据 控制台读取System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        while (true) {
            String data = reader.readLine();

            byte[] datas = data.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas,0,datas.length,new InetSocketAddress("localhost",6666));

            socket.send(packet);
            if (data.equals("bye")){
                break;
            }
        }



        socket.close();

    }
}
循环接受
package com.hanyu.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class UdpReceiveDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);

        //准备数据 控制台读取System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        while (true){
            //准备接受
            byte[] container = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
            socket.receive(packet);//阻塞式接受
            //断开连接
            byte[] data = packet.getData();
            String recData = new String(data,0,packet.getLength());
            System.out.println(recData);
            if (recData.equals("bye")){
                break;
            }

        }
        socket.close();
    }
}

在线聊天：两个人都可以是发送方，也都可以是接收方！
https://www.cnblogs.com/hanyu-study/p/16488164.html

URL

统一资源定位符：定位互联网上的某一个资源

DNS域名解析

1 协议://IP地址：端口/项目名/资源

URL实现网络下载：
https://www.cnblogs.com/hanyu-study/p/16488164.html

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