Java网络编程笔记
1.1、网络通信的要素：
如何实现网络的通信？
需要通信双方的地址：
-
IP
-
规则：网络通信的协议
TCP/IP参考模型：
小结：
-
网络编程中有两个主要的问题：
-
如何定位到网络上一台或多态主机？
-
找到主机之后如何进行通信？
-
-
网络编程中的要素
-
IP和端口号
-
网络通信协议：UDP、TCP
-
-
万物皆对象
1.2、IP
-
Java中的IP类：InetAddress；
-
IP地址的分类：
-
公网
-
私网
-
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ipv4/ipv6
-
ipv4(格式：127.0.0.1)：由4个字节组成，范围0~255，一共有大约42亿，30亿在北美，4亿在亚洲，2011年就用尽了；
-
ipv6（格式：fe80::7def:75c4:3651:ce22%15）：
-
package com.zq.ip;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
//测试ip
public class TestIp {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//获取本机地址
InetAddress localhost1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
InetAddress localhost2 = InetAddress.getByName("localhost");
InetAddress localhost3 = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(localhost1);
System.out.println(localhost2);
System.out.println(localhost3);
//查询网址ip地址
InetAddress baidu = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(baidu);
}
}
1.3、端口
每个进程都会有一个端口
-
不同进程有不同端口号，用来区分软件
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被规定为0~65535（TCP、UDP各有65535个）
-
多个协议下，不同的协议可以用相同的端口
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端口分类
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公有端口0~1023
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http默认端口：80
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https默认端口：443
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ftp默认端口：21
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程序注册端口1024~49151
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Tomcat：8080
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MySQL：3306
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Oracle：1521
-
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动态私有端口：49152~65535
-
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1.4、通信协议
TCP/IP协议：
重要：
-
TCP：用户传输协议
-
UDP：用户数据报协议
TCP与UDP的对比：
-
TCP：打电话
-
连接，稳定
-
三次握手，四次挥手三次握手：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？
四次挥手：
A：我要断开了！
B：你真的要断开了吗？
B：你真的真的要断开了吗？
A：我真的要断开了！
-
客户端与服务端
-
传输完成，释放连接，效率低
-
-
UDP：发短信
-
不连接，不稳定
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客户端，服务端没有明确的界限
-
不管有没有准备好都能发给你
-
1.6、TCP实现通讯
-
服务端
package com.zq.tcp;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
//tcp协议服务端
public class TestTcpServer {
public static void main(String[] args) {
ServerSocket server = null;
Socket accept = null;
InputStream is = null;
ByteArrayOutputStream baos = null;
while (true) {
try {
//1.首先得有一个地址
server = new ServerSocket(8888);
//2.等待连接客户端
accept = server.accept();
//3.获取客户端发过来的信息
is = accept.getInputStream();
baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
baos.write(buffer, 0, len);
}
//打印输出
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 (accept != null) {
try {
accept.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (server != null) {
try {
server.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
}
-
客户端
package com.zq.tcp;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Scanner;
//tcp协议客户端
public class TestTcpClient {
public static void main(String[] args) {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
Scanner scanner = null;
try {
//1.首先得有对方的ip地址和端口
InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
int port = 8888;
//进行连接
socket = new Socket(address, port);
//发送消息
os = socket.getOutputStream();
os.write("Hello,World! 你好，世界！".getBytes());
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭资源
if (os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (socket != null) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
1.5、UDP
发送端：
package com.zq.udp;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class TestUdpClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.建立一个socket
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
//2.需要一个包
String message = "Hello,World!";
InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(), 0, message.getBytes().length, address, 9999);
//3.发送这个包
socket.send(packet);
//4.关闭连接
socket.close();
}
}
接收端：
package com.zq.udp;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class TestUdpServer {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//1.建立一个socket
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);
//2.需要一个包
byte[] data = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0, data.length);
//3.接收发过来的包
socket.receive(packet);
//4.打印输出
System.out.println("来自ip为" + packet.getAddress() + "发来的消息");
String str = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
System.out.println(str);
//5.关闭连接
socket.close();
}
}
1.6、UDP实现聊天
-
创建发送消息的线程
package com.zq.chat;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
public class UdpSend implements Runnable{
private String username;
private String address;
private int toPort;
private DatagramSocket socket;
private BufferedReader bw;
public UdpSend(String username, int fromPort, String address, int toPort){
this.username = username;
this.address = address;
this.toPort = toPort;
try {
socket = new DatagramSocket(fromPort);
bw = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void run(){
while (true) {
try {
//发送消息
String message = username + ":" + bw.readLine();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(), 0, message.getBytes().length, new InetSocketAddress(this.address, this.toPort));
socket.send(packet);
if(message.indexOf("bye") != -1)
break;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//关闭资源
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
socket.close();
}
}
-
创建接收消息的线程
package com.zq.chat;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
/**
* @author Mr.zhou
* @version 1.0
* @date 2021/3/3 20:53
*/
public class UdpReceive implements Runnable {
private DatagramSocket socket;
public UdpReceive(int port){
try {
socket = new DatagramSocket(port);
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
byte[] data = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, 0, data.length);
//阻塞式接收
socket.receive(packet);
String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
System.out.println(message);
//如果接收到bye，则关闭
if (message.indexOf("bye") != -1)
break;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//关闭资源
socket.close();
}
}
-
模拟学生并创建两个线程
package com.zq.chat;
import java.net.InetAddress;
/**
* @author Mr.zhou
* @version 1.0
* @date 2021/3/3 21:08
*/
public class ChatStudent {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new UdpSend("Student", 6666, "localhost", 8888)).start();
new Thread(new UdpReceive(9999)).start();
}
}
-
模拟老师并创建两个线程
package com.zq.chat;
/**
* @author Mr.zhou
* @version 1.0
* @date 2021/3/3 21:08
*/
public class ChatTeacher {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new UdpSend("Teacher", 7777, "localhost", 9999)).start();
new Thread(new UdpReceive(8888)).start();
}
}
-
启动两个类，模拟对话如下：
你好，teacher Teacher:你好，Student
Student:你好，eacher 你好，Student
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