day41-网络编程03

Java网络编程03

5.UDP网络通信编程[了解]

5.1基本介绍

1. 类DatagramSocket 和 DatagramPacket[数据报/数据包]实现了基于 UDP的协议网络程序
2. UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket 发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全的送到目的地，也不确定什么时候可以抵达
3. DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP地址和端口号，以及接收端的IP地址和端口号
4. UDP协议中每个数据报都给出了完整的的地址信息，因此无需建立发送方和接收方的连接

UDP说明：

• 没有明确的服务端可客户端，演变成数据的发送端和接收端
• 接收数据和发送数据是通过DatagramSocket 对象完成的
• 将数据封装到DatagramPacket 对象（装包）发送
• 当接收到DatagramPacket 对象，需要进行拆包，取出数据
• DatagramSocket 可以指定在某个端口接收数据

5.2基本流程和应用案例

1. 核心的两个类/对象 DatagramSocket 与 DatagramPacket
2. 建立发送端和接收端（没有服务端和客户端的概念）
3. 建立数据报/包-DatagramPacket
4. 调用DatagramSocket的发送、接收方法
5. 关闭DatagramSocket

应用案例1：

1. 编写一个接收端A和一个发送端B
2. 接收端A在9999端口等待接收数据（receive）
3. 发送端B向接收端A 发送数据 “hello，明天吃火锅~”
4. 接收端A收到后，回复“好的，明天见”，然后退出
5. 发送端B接收回复的信息，再退出

接收端UDPReceiverA：

package li.network.udp;

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

//UDP接收端A
public class UDPReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 1.创建一个DatagramSocket对象，准备在9999端口 接收 数据
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);

        // 2.构建一个DatagramPacket对象，准备接收数据
        //因为UDP的每个数据报限制在64k内
        byte[] buf = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);

        //3. 调用接收方法，将通过网络传输的 DatagramPacket对象
        // 填充到 packet对象中
        // 当有数据报发送到本机的9999端口时，就会接收到数据
        // 如果没有数据报发送到本机的 9999端口，就会阻塞等待
        System.out.println("接收端A 等待接收数据...");
        datagramSocket.receive(packet);

        //4.把 packet进行拆包，取出数据，并显示
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据长度
        byte[] data = packet.getData();//实际接收到的数据
        String s = new String(data, 0, length);//构建字符串
        System.out.println(s);

        //5. （发送）回复消息===
        //bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 8888
        //分别对应 发送的内容 内容长度 对方的ip 对发的接收端口
        byte[] bytes = "好的 明天见".getBytes();
        DatagramPacket datagramPacket =
                new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 8888);
        datagramSocket.send(datagramPacket);

        //6.关闭资源
        datagramSocket.close();
        System.out.println("A端 退出");
    }
}

发送端UDPSenderB：

package li.network.udp;

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

//发送端B====>也可以接收数据
public class UDPSenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建DatagramSocket ，准备在8888端口接收数据
        //这里的端口是为了接收A回复的数据
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8888);

        //2.将需要发送的数据封装到 DatagramPacket对象
        byte[] data = "hello 明天吃火锅".getBytes();
        //说明封装的对象：
        // data- 内容字节数组
        // data.length- 字节数组的长度
        // 主机(IP)-接收方的ip
        // 9999 -对方用来接收数据的端口
        DatagramPacket datagramPacket =
                new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 9999);
        datagramSocket.send(datagramPacket);

        //3.（接收）接收回信===
        //3.1构建一个DatagramPacket对象，准备接收数据
        byte[] buf = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //3.2调用receive接收方法，将通过网络传输的 DatagramPacket对象
        // 填充到 packet对象中
        // 当有数据报发送到本机的8888端口时，就会接收到数据
        // 如果没有数据报发送到本机的 8888端口，就会阻塞等待
        datagramSocket.receive(packet);
        //拆包
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据长度
        byte[] bytes = packet.getData();//实际接收到的数据
        String s = new String(bytes, 0, length);//构建字符串
        System.out.println(s);

        //4.关闭资源
        datagramSocket.close();
        System.out.println("B端 退出");
    }
}

先启动接收端A：

启动发送端B之后：

6.本章作业

6.1Homework01

1. 使用字符流的方式，编写一个客户端程序和服务端程序
2. 客户端程序发送“name”，服务端接收到后，返回“nova”
3. 客户端发送“hobby”，服务端接收到后，返回 “打代码”
4. 若客户端发送的是其他信息，则服务端回复“你说啥呢？”
5. 可以循环问答

服务端Homework01Server：

package li.network.homework.homework01;

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

public class Homework01Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.服务端 在9999端口等待连接...
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端：正在9999端口等待连接...");
        Socket socket = serverSocket.accept();

        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        int loop = 999;

        while ((loop--) != 0) {
            //2.服务端接收数据
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String s = br.readLine();
            System.out.println(s);

            //3.服务端发送数据
            bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            if (s.equals("来自客户端：你的名字？")) {
                bw.write("来自服务端：我是jack");
            } else if (s.equals("来自客户端：你的爱好？")) {
                bw.write("来自服务端：打代码");
            } else {
                bw.write("来自服务端：你在说啥？？");
            }
            bw.newLine();//写入结束标志
            bw.flush();
        }
        
        //4. 关闭流和socket
        br.close();
        bw.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
        System.out.println("服务端退出..");
    }
}

客户端Homework01Client：

package li.network.homework.homework01;

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

public class Homework01Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.客户端连接服务端
        //InetAddress.getByName("192.168.1.6"),9999
        // --服务端ip和服务端的端口
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 9999);

        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        int loop = 999;

        while ((loop--) != 0) {
            //2.客户端发送数据
            //从键盘读取用户问题
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入你的问题：");
            String question = scanner.next();
            //数据 写入 数据通道
            bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            bw.write("来自客户端：" + question);
            bw.newLine();//结束写入标志
            bw.flush();

            //3.客户端接收数据
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String s = br.readLine();
            System.out.println(s);
        }

        //4.关闭流和socket
        bw.close();
        br.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出..");
    }
}

6.2Homework02

1. 编写一个接收端A和一个发送端B，使用UDP协议完成
2. 接收端在8888端口等待接收数据（receive）
3. 发送端向接收端 发送数据 “四大名著是哪些？”
4. 接收在接收到 问题后，返回答案“《红楼梦》《三国演义》.... ”，否则就返回 ”what？“
5. 接收端和发送端退出
6. 最好可以循环问答

思路：

接收端Homework02ReceiverA：

package li.network.homework;

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

//接收端A
public class Homework02ReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建DatagramSocket对象，指定端口
        // 9999：指定 接收数据的端口
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8888);
        System.out.println("接收端A 等待接收数据...");

        int loop = 999;
        while ((loop--) != 0) {
            //2.接收信息
            //2.1构建一个DatagramPacket对象，用来装入接收到的 DatagramPacket
            byte[] buf = new byte[1024];
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            //2.2使用receive接收数据
            datagramSocket.receive(datagramPacket);
            //2.3取出内容--拆包
            byte[] data = datagramPacket.getData();//真正接收到的内容
            int length = datagramPacket.getLength();//内容的长度，用于构建字符串
            String s = new String(data, 0, length);//构建字符串
            System.out.println(s);

            //3.发送回信
            byte[] databack = null;
            if (s.equals("四大名著是那些？")) {
                //封装要发送的信息，放到DatagramPacket对象中
                databack = "红楼梦、三国演义、水浒传、西游记".getBytes();
            } else {
                databack = "what???".getBytes();
            }
            //在DatagramPacket对象指明发送的内容、长度、接收方的ip地址、接收方的端口
            DatagramPacket datagramPacket2 =
                    new DatagramPacket(databack, databack.length, InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 9999);
            datagramSocket.send(datagramPacket2);
        }


        //4.关闭sock
        datagramSocket.close();
        System.out.println("接收端A 退出");

    }
}

发送端Homework02SenderB：

package li.network.homework;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.util.Scanner;

//发送端B
public class Homework02SenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建DatagramSocket ，准备在8888端口接收数据
        //这里的端口是为了接收A回复的数据
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);

        int loop = 999;
        while ((loop--) != 0) {
            //2.发送数据
            //2.1从键盘获取问题
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入你的问题：");
            String question = scanner.next();
            //2.2将需要发送的数据封装到 DatagramPacket对象
            //在DatagramPacket对象指明发送的内容、长度、接收方的ip地址、接收方的端口
            byte[] data = question.getBytes();
            DatagramPacket datagramPacket =
                    new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 8888);
            datagramSocket.send(datagramPacket);

            //3.接收数据
            //3.1先构建一个DatagramPacket对象，用来装入接收到的 DatagramPacket
            byte[] buf = new byte[1024];
            DatagramPacket datagramPacket2 = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            //3.2取出内容--拆包
            datagramSocket.receive(datagramPacket2);
            byte[] data2 = datagramPacket2.getData();//接收到的真正内容
            int length = datagramPacket2.getLength();//内容的长度
            String s = new String(data2, 0, length);
            System.out.println(s);
        }

        //4.关闭socket
        datagramSocket.close();
        System.out.println("发送端B 退出");

    }
}

6.3Homework03

1. 编写一个客户端程序和服务端程序
2. 客户端可以输入一个 音乐文件名，比如高山流水， 服务端收到音乐名后，可以给客户端返回这个音乐文件，如果服务器没有这个文件，则返回一个默认的音乐即可
3. 客户端收到文件后，保存到本地d盘
4. 提示：该客户端可以使用StreamUtils.java

本质：其实就是指定下载文件的应用

思路：

服务端Homework03Server：

package li.network.homework;

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

//服务端
public class Homework03Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.设置服务器监听端口，等待客户端连接
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);

        //2.等待连接
        System.out.println("服务端等待连接...");
        Socket socket = serverSocket.accept();

        //3.读取数据--读取文件名
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //3.1将获取的文件名放入字节数组中
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        String downLoadFileName = "";
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            downLoadFileName += new String(bytes, 0, len);//拼接得到文件名
        }
        System.out.println("客户端希望下载的文件名称=" + downLoadFileName);

        //4.对文件名进行比较
        String srcFilePath = "d:\\Server\\";
        File file = new File(srcFilePath + downLoadFileName);//客户端要下载的文件
        FileInputStream fileInputStream = null;
        if (file.exists()) {//如果客户端指定的文件存在
            fileInputStream = new FileInputStream(srcFilePath + downLoadFileName);
        } else {//如果文件不存在,设置默认文件--d:\Server\兰亭序.mp3
            fileInputStream = new FileInputStream("d:\\Server\\兰亭序.mp3");
        }

        //5.输出数据
        byte[] fileData = new byte[1024];
        int length = 0;
        //通过socket获取数据通道
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        while ((length = fileInputStream.read(fileData)) != -1) {//一边获取文件数据
            //一边将数据发送给客户端
            outputStream.write(fileData, 0, length);
        }
        socket.shutdownOutput();//设置结束写入标志

        //6.关闭相关资源
        outputStream.close();
        inputStream.close();
        fileInputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
        
        System.out.println("服务端传输完毕...");
    }
}

客户端Homework03Client：

package li.network.homework;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

//客户端
public class Homework03Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.获得socket对象，指定连接的主机的IP和端口
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.6"), 9999);

        //2.获取数据通道，输出下载文件的名称
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //2.1通过键盘接收文件名称
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入下载的文件名称：（包括后缀）");
        String nameFile = scanner.next();
        //2.2输出数据
        outputStream.write(nameFile.getBytes());
        socket.shutdownOutput();//设置结束写入标志

        //3.读取返回的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int length = 0;
        FileOutputStream fileOutputStream =
                new FileOutputStream("d:\\Client\\" + nameFile);//保存的路径
        while ((length = inputStream.read(bytes)) != -1) {//循环读取数据通道的数据
            fileOutputStream.write(bytes, 0, length);
        }

        //4.关闭相关资源
        inputStream.close();
        outputStream.close();
        fileOutputStream.close();
        scanner.close();
        socket.close();
        
        System.out.println("客户端下载完毕...正确退出");
    }
}

服务端的文件夹如图：

客户端的初始文件夹为空：

运行服务端：

运行客户端：

此时的客户端文件夹：