黑马程序员--网络编程
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网络编程学习
1 网络通讯三要素:
- 找到对方IP
- 数据要发送到对方指定的应用程序上。为了标识这些应用程序,所以给这些网络应用程序都使用数字进行标识。为了方便称呼这个数字,叫做端口。逻辑端口
- 定义通信规则,这个通信规则称为协议。国际化组织定义了通用协议 TCP/IP
2 网络模型
●网络模型
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
●网络通讯要素
IP地址
端口号
传输协议
3 IP地址
网络通讯要素
●IP地址
网络中设备的标识
不易记忆,可用主机名
本地回环地址:127.0.0.1 主机名:localhost
●端口号
用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识
有效端口:0~65535,其中0~1024系统使用或保留端口
●传输协议
通讯的规则
常见协议:TCP,UDP
InetAddress类
无构造函数,不能创建本类对象,只能通过返回本类对象的静态方法调用
重要方法摘要:
static InetAddress getLocalHost()---本方法返回本类对象
返回本地主机。
String getHostAddress()
返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
String getHostName()
获取此 IP 地址的主机名。
static InetAddress getByName(String host)
在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
4 TCP 和 UDP
- UDP
将数据及源和目的封装成数据包中,不需要建立连接
每个数据包的大小限制在64K以内
因无连接,是不可靠协议
不需要建立连接,速度快
- TCP
建立连接,形成传输数据的通道
在连接中进行大量数据传输
通过三次握手完成连接,是可靠协议
必须建立连接,效率会稍低
- Socket
ocket就是为网络服务提供的一种机制
通信的两端都有Socket。
网络通信其实就是Socket间的通信。
数据在两个Socket间通过IO传输。
4.1 需求:通过udp传输方式,将一段文字数据发送出去。,
定义一个udp发送端。
思路:
1,建立updsocket服务。
2,提供数据,并将数据封装到数据包中。
3,通过socket服务的发送功能,将数据包发出去。
4,关闭资源。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
import java.net.*; class UdpSend { public static void main(String[] args) throws Exception { //1,创建udp服务。通过DatagramSocket对象。 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888); //2,确定数据,并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),10000); //3,通过socket服务,将已有的数据包发送出去。通过send方法。 ds.send(dp); //4,关闭资源。 ds.close(); } }
4.2 需求:定义一个应用程序,用于接收udp协议传输的数据并处理的。
定义udp的接收端。
思路:
1,定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。
方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2,定义一个数据包,因为要存储接收到的字节数据。
因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。
3,通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。
4,通过数据包对象的特有功能。将这些不同的数据取出。打印在控制台上。
5,关闭资源。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
class UdpRece { public static void main(String[] args) throws Exception { //1,创建udp socket,建立端点。 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); while(true) { //2,定义数据包。用于存储数据。 byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); //3,通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。 ds.receive(dp);//阻塞式方法。 //4,通过数据包的方法获取其中的数据。 String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength()); int port = dp.getPort(); System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port); } //5,关闭资源 //ds.close(); } }
4.3 练习:简单聊天室编写
思路:
1,有收数据的部分,和发数据的部分。这两部分需要同时执行。
2,那就需要用到多线程技术。一个线程控制收,一个线程控制发。
3,因为收和发动作是不一致的,所以要定义两个run方法。
而且这两个方法要封装到不同的类中。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
import java.io.*; import java.net.*; class Send implements Runnable { private DatagramSocket ds; public Send(DatagramSocket ds) { this.ds = ds; } public void run() { try { BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String line = null; while((line=bufr.readLine())!=null) { byte[] buf = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10002); ds.send(dp); if("886".equals(line)) break; } } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("发送端失败"); } } } class Rece implements Runnable { private DatagramSocket ds; public Rece(DatagramSocket ds) { this.ds = ds; } public void run() { try { while(true) { byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); ds.receive(dp); String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength()); if("886".equals(data)) { System.out.println(ip+"....离开聊天室"); break; } System.out.println(ip+":"+data); } } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("接收端失败"); } } } class ChatDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket(); DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002); new Thread(new Send(sendSocket)).start(); new Thread(new Rece(receSocket)).start(); } }
4.4 演示tcp传输。
1,tcp分客户端和服务端。
2,客户端对应的对象是Socket。
服务端对应的对象是ServerSocket。
客户端:
通过查阅socket对象,发现在该对象建立时,就可以去连接指定主机。
因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时,
就要有服务端存在,并连接成功。形成通路后,在该通道进行数据的传输。
需求:给服务端发送给一个文本数据。
步骤:
1,创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。
2,发送数据,应该获取socket流中的输出流。
3,像输出流中写入
4,关闭服务
服务端:
需求:定义端点接收数据并打印在控制台上。
1,建立服务端的socket服务。ServerSocket();
并监听一个端口。
2,获取连接过来的客户端对象。
通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等,所以这个方法阻塞式的。
3,客户端如果发过来数据,那么服务端要使用对应的客户端对象,并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。
并打印在控制台。
4,关闭服务端。(可选)
程序如下所示:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
import java.io.*; import java.net.*; class TcpClient { public static void main(String[] args) throws Exception { //创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口 Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003); //为了发送数据,应该获取socket流中的输出流。 OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("tcp ge men lai le ".getBytes()); s.close(); } } class TcpServer { public static void main(String[] args) throws Exception { //建立服务端socket服务。并监听一个端口。 ServerSocket ss = new ServerSocket(10003); //通过accept方法获取连接过来的客户端对象。 while(true) { Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip+".....connected"); //获取客户端发送过来的数据,那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。 InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = in.read(buf); System.out.println(new String(buf,0,len)); s.close();//关闭客户端. } //ss.close(); } }
4.5 练习:上传图片
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
/* 客户端。 1,服务端点。 2,读取客户端已有的图片数据。 3,通过socket 输出流将数据发给服务端。 4,读取服务端反馈信息。 5,关闭。 */ import java.io.*; import java.net.*; class PicClient { public static void main(String[] args)throws Exception { Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007); FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.bmp"); OutputStream out = s.getOutputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len=fis.read(buf))!=-1) { out.write(buf,0,len); } //告诉服务端数据已写完 s.shutdownOutput(); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] bufIn = new byte[1024]; int num = in.read(bufIn); System.out.println(new String(bufIn,0,num)); fis.close(); s.close(); } } /* 服务端 */ class PicServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket ss = new ServerSocket(10007); Socket s = ss.accept(); InputStream in = s.getInputStream(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("server.bmp"); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len=in.read(buf))!=-1) { fos.write(buf,0,len); } OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("上传成功".getBytes()); fos.close(); s.close(); ss.close(); } }
多个客户端并发上传图片,怎么办?
上面程序中的服务端有个局限性。当A客户端连接上以后。被服务端获取到。服务端执行具体流程。
这时B客户端连接,只有等待。
因为服务端还没有处理完A客户端的请求,还有循环回来执行下次accept方法。所以
暂时获取不到B客户端对象。
那么为了可以让多个客户端同时并发访问服务端。
那么服务端最好就是将每个客户端封装到一个单独的线程中,这样,就可以同时处理多个客户端请求。
如何定义线程呢?
只要明确了每一个客户端要在服务端执行的代码即可。将该代码存入run方法中。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
/* 客户端。 1,服务端点。 2,读取客户端已有的图片数据。 3,通过socket 输出流将数据发给服务端。 4,读取服务端反馈信息。 5,关闭。 */ import java.io.*; import java.net.*; class PicClient { public static void main(String[] args)throws Exception { if(args.length!=1) { System.out.println("请选择一个jpg格式的图片"); return ; } File file = new File(args[0]); if(!(file.exists() && file.isFile())) { System.out.println("该文件有问题,要么补存在,要么不是文件"); return ; } if(!file.getName().endsWith(".jpg")) { System.out.println("图片格式错误,请重新选择"); return ; } if(file.length()>1024*1024*5) { System.out.println("文件过大,没安好心"); return ; } Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007); FileInputStream fis = new FileInputStream(file); OutputStream out = s.getOutputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len=fis.read(buf))!=-1) { out.write(buf,0,len); } //告诉服务端数据已写完 s.shutdownOutput(); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] bufIn = new byte[1024]; int num = in.read(bufIn); System.out.println(new String(bufIn,0,num)); fis.close(); s.close(); } } /* 服务端 */ class PicThread implements Runnable { private Socket s; PicThread(Socket s) { this.s = s; } public void run() { int count = 1; String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); try { System.out.println(ip+"....connected"); InputStream in = s.getInputStream(); File dir = new File("d:\\pic"); File file = new File(dir,ip+"("+(count)+")"+".jpg"); while(file.exists()) file = new File(dir,ip+"("+(count++)+")"+".jpg"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len=in.read(buf))!=-1) { fos.write(buf,0,len); } OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("上传成功".getBytes()); fos.close(); s.close(); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(ip+"上传失败"); } } } class PicServer { public static void main (String[] args) throws Exception { ServerSocket ss = new ServerSocket(10007); while(true) { Socket s = ss.accept(); new Thread(new PicThread(s)).start(); } //ss.close(); } }
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