网络编程

网络编程的目的：数据交换，通信

网络通信的要素

1.通信双方的地址

端口号

192.168.16.124:5900

2.规则：网络通信的协议

OSI 7层协议模型与TCP/IP 4层协议模型

OSI 7层协议模型

TCP/IP 4层协议模型

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类
网络通信协议 udp,tcp类

3.Java是面向对象编程，万物皆可对象

ip

ip地址：InetAddress类

唯一定义一台网络上的计算机
127.0.0.1：本机 localhost
ip地址的分类
- 公网（互联网）--私网（局域网）
  - ABCD类地址
  - 192.168.xx.xx,专门给组织内部使用（局域网）
- ipv4/ipv6
  - ipv4 像127.0.0.1这样的，4个字节组成，每个字节的范围0~255，有42亿个ipv4地址；30亿在北美，亚洲4亿，2011年就用尽了
  - ipv6 ：128位，8个无符号整数形如： fe80::cddd:c6b0:d9a6:e5e8%14 或 2000:0c4d:dcsx:sdsa:hcdd:anan:sdkd:sjak 很多了，无穷多
域名：记忆IP问题
- IP 对应着 www.baidu.com

package mynet;

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

public class TestInetAdress01 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取网络ip
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("java.sun.com");
            System.out.println(inetAddress1);
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);

            //获取本地ip
            InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress3);
            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress4);
            InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(localHost);
            System.out.println("===========");
            //常用方法
            System.out.println(inetAddress2.getAddress());//获取地址
            System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//获取此IP地址的完全限定域名
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//返回ip地址字符串
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//获取此IP地址的主机名

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

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，端口号用来区分软件
端口号被规定为0~65535
TCP,UDP：每个协议都为0~65535范围；在相同的协议下，端口号不可以重复；在不同的协议下，端口号可以重复
端口的分类
- 共有端口0-1023
  - HTTP:80
  - HTTPS:443
  - FTP:21
  - TELNET:23
- 程序注册端口：1024-49151粉嫩配给用户或程序
  - Tomcat:8080
  - MySQL:3306
  - Oracle:1521
- 动态、私有的端口：49152——65535

cmd查看端口号的命令：

netstat -ano 查看所有的端口

netstat -ano|findstr "5900" 查看指定的端口号

tasklist|findstr "8696" 查看指定端口的进程

Ctrl+shift+ESC:打开任务管理器

InetSocketAddress类

这个类实现一个IP套接字地址（IP地址+端口号），它也可以是一对（主机名+端口号），在这种情况下，将尝试解析主机名。

package mynet;

import java.net.InetSocketAddress;

public class TestInetSocketAddress01 {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress inetSocketAddress1 = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
        System.out.println(inetSocketAddress1);
        InetSocketAddress inetSocketAddres2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);
        System.out.println(inetSocketAddres2);

        System.out.println(inetSocketAddres2.getAddress());//IP地址
        System.out.println(inetSocketAddres2.getPort());//端口
        System.out.println(inetSocketAddres2.getHostName());//主机名

    }
}

通信协议

协议：约定，好比我们现在说的普通话

网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制......

问题：十分复杂？

大事化小：分层！

TCP/IP协议簇：实际上是一组协议

重要：

TCP：用户传输协议
UDP：用户数据报协议

出名的协议：

TCP：用户传输协议
IP：网络互连协议

TCP和UDP的对比

TCP：打电话

连接，稳定
三次握手四次挥手

三次握手，建立连接
    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！

   
四次挥手，断开连接
    A：我要走了！
    B：你真的要走了吗？
    B：你真的真的要走了吗？
    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
不管有没有准备好，都可以发给你

TCP协议

客户端

1.连接服务器 Socket

2.发送消息

package mynet;

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

//客户端
public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        try ( //连接服务器端口
              Socket socket = new Socket("localhost", 9900);
              //发送消息 IO流
              OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();){

            outputStream.write("hello, world".getBytes());

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

服务器

1.建立服务器的端口 ServiceSocket

2.等待用户的连接accept

3.接收用户的消息

package mynet;

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

//服务器端
public class TcpServiceDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        try (//创建服务器的端口
             ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9900);
             //接收客户端请求
             Socket accept = serverSocket.accept();//与客户端socket对象相对应
             //读取客户端消息
             InputStream inputStream = accept.getInputStream();
             //管道流
             ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
             ){


            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1){
                byteArrayOutputStream.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

TCP文件上传实现

客户端：

package mynet;

import javax.lang.model.element.VariableElement;
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        try (//连接服务器
             Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 8888);
             //发送请求
             OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
             FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\test\\头像1.jpg");
             //接收服务器端 的消息

             InputStream inputStream = socket.getInputStream();
             ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();){

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = fileInputStream.read(buffer)) != -1){
                outputStream.write(buffer,0,len);
            }

            //通知服务器，我已经接受完毕
            socket.shutdownOutput();//如果没有这步，服务器一直在接收数据，停不下来

            //接收服务器端 的消息
            byte[] buffer2 = new byte[1024];
            int len2 =0;
            while ((len2 = inputStream.read(buffer2)) != -1){
                byteArrayOutputStream.write(buffer2,0,len2);
            }
            System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务器端：

package mynet;

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

public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) {

        try (//创建服务器IP，端口号
             ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
             //接受请求
             Socket accept = serverSocket.accept();

             InputStream inputStream = accept.getInputStream();
             FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\test\\复制头像111.jpg");
             //通知客户端接收完毕
             OutputStream outputStream = accept.getOutputStream();){

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStream.read(buffer))!=-1){
                fileOutputStream.write(buffer,0,len);
            }

            //通知客户端接收完毕
            outputStream.write("我接收完毕了".getBytes());

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

Tomcat服务器

服务器

自定义service
Tomcat服务器 service:Java后台开发

客户端

自定义client
浏览器browser

UDP

发短信：不用连接，需要知道对方的地址

UDP协议发送和接收消息：

发送端：

package mynet;

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

//不需要连接服务器
public class UdpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //建立一个socket连接
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
        //建立数据包
        String str = "你好啊";
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(str.getBytes(),0,str.getBytes().length, InetAddress.getByName("localhost"),9090);
        //发送数据包
        datagramSocket.send(packet);

        //关闭连接
        datagramSocket.close();
    }
}

接收端：

package mynet;

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

//还是要等待对方的连接
public class UdpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //建立一个socket连接
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9090);
        //接受数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
        datagramSocket.receive(packet);//阻塞接收

        System.out.println(packet.getAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData()));

        //关闭连接
        datagramSocket.close();

    }
}

循环发送消息

package mynet;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

public class TcpSender01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
        while (true){
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String data = bufferedReader.readLine();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data.getBytes(), 0, data.getBytes().length, InetAddress.getByName("localhost"), 8888);

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

    }
}

循环接收消息

package mynet;


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

public class TcpReceiver01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);

        while (true){
            byte[] buffer = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length, InetAddress.getByName("localhost"), 6666);

            socket.receive(packet);
            String receiveData = new String(packet.getData());
            System.out.println(receiveData);

            if (receiveData.equals("bye")){
                break;
            }
        }

    }
}

在线咨询：两人都可以是发送方，也都可以是接收方

UDP多线程在线咨询

package mynet;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.*;

public class TalkSend implements Runnable{
    private DatagramSocket socket = null;
    private BufferedReader bufferedReader = null;
    private DatagramPacket packet = null;
    private int fromPort;
    private String toIp;
    private int toPort;

    public TalkSend(int fromPort, String toIp, int toPort) {
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIp = toIp;
        this.toPort = toPort;
        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
            bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                String data = bufferedReader.readLine();
                packet = new DatagramPacket(data.getBytes(),0,data.getBytes().length,new InetSocketAddress(toIp,toPort));
                socket.send(packet);
                if (data.equals("bye")){
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

package mynet;

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

public class TalkRecieve implements Runnable{
    private DatagramSocket socket = null;

    private int port;
    private String msgFrom;

    public TalkRecieve(int port, String msgFrom) {
        this.port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(this.port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {

        while (true){
            try {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);;
                socket.receive(packet);
                String receiveData = new String(packet.getData());
                System.out.println(this.msgFrom+":"+receiveData);

                if (receiveData.equals("bye")){
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

package mynet;

public class StudentTalk {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(6666,"localhost",5555)).start();
        new Thread(new TalkRecieve(9999,"老师")).start();
    }
}

package mynet;

public class TeacherTalk {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkRecieve(5555,"学生")).start();
        new Thread(new TalkSend(8888,"localhost",9999)).start();
    }
}

URL

https://www.baidu.com/

URL：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这----》ip地址xxxx.xxx.....xxx

格式：（只能少，不能多）

协议：//ip地址：端口/项目名/资源

package mynet;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class TestURL01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("https://www.bilibili.com/video/BV1LJ411z7vY?p=12");
        System.out.println(url.getProtocol());//协议
        System.out.println(url.getHost());//主机ip
        System.out.println(url.getPort());//端口号
        System.out.println(url.getPath());//文件路径
        System.out.println(url.getFile());//文件全路径
        System.out.println(url.getQuery());//传递的参数
    }
}

package mynet;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
//下载网络上的资源
public class TestURL02 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //下载地址
            URL url = new URL("http://antiserver.kuwo.cn/anti.s?rid=MUSIC_40076906&response=res&format=mp3|aac&type=convert_url&br=128kmp3&agent=iPhone&callback=getlink&jpcallback=getlink.mp3");
            //连接资源 HTTP
            HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            InputStream inputStream = connection.getInputStream();
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\mynet\\贝加尔湖畔-李健.mp3");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }

            fos.close();
            inputStream.close();
            connection.disconnect();
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

posted @ 2020-08-15 17:43 DannyBoy~ 阅读(171) 评论(0) 编辑收藏举报

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OSI 7层协议模型

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ip

端口

通信协议

TCP协议

TCP文件上传实现

UDP

URL

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