网络编程
笔记目录:(https://www.cnblogs.com/wenjie2000/p/16378441.html)
网络基础
网络通信
- 概念:两台设备之间通过网络实现数据传输
- 网络通信:将数据通过网络从一台设备传输到另一台设备
- java.net包下提供了一系列的类或接口,供程序员使用,完成网络通信
网络
- 概念:两台或多台设备通过一定物理设备连接起来构成了网络
- 根据网络的覆盖范围不同,对网络进行分类:
局域网:覆盖范围最小,仅仅覆盖一个教室或一个机房
城域网:覆盖范围较大,可以覆盖一个城市
广域网:覆盖范围最大,可以覆盖全国,甚至全球,万维网是广域网的代表
ip地址
- 概念:用于唯一标识网络中的每台计算机
- 查看ip地址: ipconfig
- ip地址的表示形式:点分十进制XX.XX.XX.XX
- 每一个十进制数的范围:0~255
- ip地址的组成=网络地址+主机地址,比如:192.168.16.69
- IPv6是互联网工程任务组设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址[1]。
- 由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限,严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且也解决了多种接入设备连入互联的障碍
ipv4地址分类


域名
- www.baidu.com
- 好处:为了方便记忆,解决记ip的困难
- 概念:将ip地址映射成域名(这里怎么映射上,HTTP协议)
端口号
- 概念:用于标识计算机上某个特定的网络程序
- 表示形式:以整数形式,范围0~65535【0--216】
- 0~1024已经被占用,比如ssh 22, ftp 21, smtp 25 http 80(在网络开发中,不要使用0-1024的端口名花有主.)
- 常见的网络程序端口号:
tomcat :8080
mysql:3306
oracle:1521
salserver:1433
网络通讯协议
网络通信协议(tcp/ip)
TCP/IP (Transmission ControlProtocol/Internet Protocol)的简写.中文译名为传输控制协议/因特网互联协议,又叫网络通讯协议,这个协议是lnternet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,简单地说,就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。[示意图]

网络通讯协议

TCP和UDP
TCP协议:传输控制协议
- 使用TCP协议前,须先建立TCP连接,形成传输数据通道
- 传输前,采用"三次握手"方式,是可靠的
- TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端
- 在连接中可进行大数据量的传输
- 传输完毕,需释放已建立的连接,效率低
- 举例:打电话
UDP协议:用户数据协议
- 将数据、源、目的封装成数据包,不需要建立连接
- 每个数据报的大小限制在64K内,不适合传输大量数据
- 因无需连接,故是不可靠的
- 发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的),速度快
- 举例:厕所通知,发短信,QQ给某人发消息 (直接发信息,不管是否能收到)
InetAddress
- 获取本机InetAddress对象getLocalHost
- 根据指定主机名/域名获取ip地址对象getByName
- 获取lnetAddress对象的主机名getHostName
- 获取InetAddress对象的地址getHostAddress
- public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
- InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
- System.out.println(localHost);//DESKTOP-VUTHVJ2/192.168.1.173
- //2.根据指定主机名或ip获取InetAddress对象
- InetAddress host1 = InetAddress.getByName("DESKTOP-VUTHVJ2");
- System.out.println("host1=" + host1); //DESKTOP-VUTHVJ2/192.168.1.173
- //3.根据域名返回InetAddress对象,比如 www.baidu.com对应
- InetAddress host2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
- System.out.println(host2);//www.baidu.com/39.156.66.14
- //4,通过InetAddress对象,获取对应的地址
- String hostAddress = host2.getHostAddress();
- System.out.println(hostAddress);//39.156.66.14
- //5.通过InetAddress对象,获取对应的主机名/或者的域名
- String hostName = host2.getHostName();
- System.out.println(hostName);//www.baidu.com
- }
复制代码 Socket
基本介绍
- 套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用,以至于成为事实上的标准。
- 通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点
- 网络通信其实就是Socket|间的通信。
- Socket允许程序把网络连接当成一个流,数据在两个Socket间通过IO传输。
- 一般主动发起通信的应用程序属客户端,等待通信请求的为服务端
示意图

TCP网络通信编程
基本介绍
- 基于客户端服务端的网络通信
- 底层使用的是TCP/IP协议
- 应用场景举例:客户端发送数据,服务端接受并显示控制台
- 基于Socket的TCP编程

应用案例1(使用字节流)
- 编写一个服务器端,和一个客户端
- 服务器端在9999端口监听
- 客户端连接到服务器端,,发送"hello, server",然后退出
- 服务器端接收到客户端发送的信息,输出,并退出

服务器代码- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.net.ServerSocket;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Server {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1.在本机的9999端口监听,等待连接
- //细节:要求在本机没有其它服务在监听9999
- ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
- System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
- //2.当没有客户端连接9999端口时,程序会阻塞,等待连接
- //如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续
- //细节:这个ServerSocket可以通过accept()返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
- Socket socket = serverSocket.accept();
- System.out.println("服务器端socket ="+socket.getClass());
- //
- //3.通过socket.getInputStream()读取
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- //4.IO读取
- byte[] bytes = new byte[8];
- int readLen=0;
- while ((readLen=inputStream.read(bytes))!=-1){
- System.out.print(new String(bytes,0,readLen));
- }
- //5.关闭流和socket
- inputStream.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
- //客户端写入到数据通道的数据,显示
- }
- }
复制代码 客户端代码- import java.io.IOException;
- import java.io.OutputStream;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Client {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1。连接服务端(ip,端口)
- //解读:连接本机的9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
- Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
- System.out.println("客户端socket返回=" + socket.getClass());
- //2.连接上后,生成Socket,通过socket.getOutputStream()
- //得到和socket对象关联的输出流对象
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- //3.通过输出流,写入数据到数据通道
- outputStream.write("hello,world".getBytes());
- //关闭流对象
- outputStream.close();
- socket.close();
- System.out.println("客户端退出");
- }
- }
复制代码 应用案例2(使用字节流)
- 编写一个服务嚣端,和一个客户端
- 服务器端在9999端口监听
- 客户端连接到服务器端,发送"hello, server",并接收服务器端回发的"hello,client",再退出
- 服务器端接收到客户端发送的信息,输出,并发送"hello, client",再退出
示意图

服务器代码- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.OutputStream;
- import java.net.ServerSocket;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Server {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1.在本机的9999端口监听,等待连接
- //细节:要求在本机没有其它服务在监听9999
- ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
- System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
- //2.当没有客户端连接9999端口时,程序会阻塞,等待连接
- //如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续
- //细节:这个ServerSocket可以通过accept()返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
- Socket socket = serverSocket.accept();
- System.out.println("服务器端socket ="+socket.getClass());
- //
- //3.通过socket.getInputStream()读取
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- //4.IO读取
- byte[] bytes = new byte[8];
- int readLen=0;
- while ((readLen=inputStream.read(bytes))!=-1){
- System.out.print(new String(bytes,0,readLen));
- }
-
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- outputStream.write("hello, client".getBytes());
- //设置结束标记
- socket.shutdownOutput();
- //5.关闭流和socket
- inputStream.close();
- outputStream.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
- //客户端写入到数据通道的数据,显示
- }
- }
复制代码 客户端代码- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.OutputStream;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Client {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1。连接服务端(ip,端口)
- //解读:连接本机的9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
- Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
- System.out.println("客户端socket返回=" + socket.getClass());
- //2.连接上后,生成Socket,通过socket.getOutputStream()
- //得到和socket对象关联的输出流对象
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- //3.通过输出流,写入数据到数据通道
- outputStream.write("hello,server".getBytes());
- //设置结束标记
- socket.shutdownOutput();
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- int readLen=0;
- byte[] bytes = new byte[8];
- while ((readLen=inputStream.read(bytes))!=-1){
- System.out.print(new String(bytes,0,readLen));
- }
- //关闭流对象
- inputStream.close();
- outputStream.close();
- socket.close();
- System.out.println("客户端退出");
- }
- }
复制代码 应用案例3(使用字符流)
- 编写一个服务端,和一个客户端
- 服务端在9999端口监听
- 客户端连接到服务端,发送"hello, server",并接收服务端回发的"hello,client",再退出
- 服务端接收到客户端发送的信息,输出,并发送"hello, client",再退出
示意图

服务器端代码- import java.io.*;
- import java.net.ServerSocket;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Server {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1.在本机的9999端口监听,等待连接
- //细节:要求在本机没有其它服务在监听9999
- ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
- System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接..");
- //2.当没有客户端连接9999端口时,程序会阻塞,等待连接
- //如果有客户端连接,则会返回Socket对象,程序继续
- //细节:这个ServerSocket可以通过accept()返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]
- Socket socket = serverSocket.accept();
- System.out.println("服务器端socket ="+socket.getClass());
- //
- //3.通过socket.getInputStream()读取
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- //4.IO读取,使用字符流
- BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
- String s = bufferedReader.readLine();
- System.out.println(s);
- //获取socket关联的输出流
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
- bufferedWriter.write("hello, client 字符流");
- bufferedWriter.newLine();//表示恢复内容结束
- bufferedWriter.flush();
- //5.关闭流和socket
- bufferedReader.close();
- bufferedWriter.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
- //客户端写入到数据通道的数据,显示
- }
- }
复制代码 客户端代码- import java.io.*;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Client {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //思路
- //1。连接服务端(ip,端口)
- //解读:连接本机的9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
- Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
- System.out.println("客户端socket返回=" + socket.getClass());
- //2.连接上后,生成Socket,通过socket.getOutputStream()
- //得到和socket对象关联的输出流对象
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- //3.通过输出流,写入数据到数据通道,使用字符流
- BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
- bufferedWriter.write("hello,server 字符流");
- bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符,表示写入的内容结束,注意,要求对方使用readLine()!!否者读不到结束
- bufferedWriter.flush();//如果使用的字符流,需要手动刷新,否则数据不会写入数据通道
- //4。获取和socket关联的输入流。读取数据(字符),并显示
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
- String s = bufferedReader.readLine();
- System.out.println(s);
- //关闭流对象
- bufferedReader.close();//关闭外层流
- bufferedWriter.close();
- socket.close();
- System.out.println("客户端退出");
- }
- }
复制代码 应用案例4
- 编写一个服务端,和一个客户端
- 服务器端在8888端口监听
- 客户端连接到服务端,发送一张图片d:\qie.png
- 服务器端接收到客户端发送的图片,保存到src下,发送"收到图片”再退出
- 客户端接收到服务端发送的“收到图片”,再退出
服务器端代码- import java.io.*;
- import java.net.ServerSocket;
- import java.net.Socket;
- public class SocketTCP01Server {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
- System.out.println("服务端,在8888端口监听,等待连接..");
- Socket socket = serverSocket.accept();
- System.out.println("服务器端socket =" + socket.getClass());
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("src\\(1).png");
- byte[] bytes = new byte[1024];
- int readLen;
- while ((readLen = inputStream.read(bytes)) != -1) {
- fileOutputStream.write(bytes,0,readLen);
- }
- System.out.println("收到");
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
- outputStreamWriter.write("收到图片");
- outputStreamWriter.flush();
- socket.shutdownOutput();
- outputStreamWriter.close();
- fileOutputStream.close();
- inputStream.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
- System.out.println("服务器端结束");
- }
- }
复制代码 客户端代码- import java.io.*;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.Socket;
- //代码还可以继续优化
- public class SocketTCP01Client {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
- System.out.println("客户端socket返回=" + socket.getClass());
- FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:\\(1).png");
- byte[] bytes = new byte[1024];
- int len;
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- while ((len = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
- outputStream.write(bytes,0,len);
- }
- socket.shutdownOutput();
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
- System.out.println(bufferedReader.readLine());
- bufferedReader.close();
- outputStream.close();
- fileInputStream.close();
- socket.close();
- System.out.println("客户端退出");
- }
- }
复制代码 编程题
- 编写客户端程序和服务器端程序
- 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,返回一个默认的音乐即可.
- 客户端收到文件后,保存到本地d:\\
- 提示:该程序可以使用StreamUtils.java
本质:其实就是指定下载文件的应用.结合文件上传来做。
服务器端 代码- import java.io.*;
- import java.net.*;
- //服务器端
- public class B {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
- Socket socket = serverSocket.accept();
- InputStream inputStream = socket.getInputStream();
- byte[] bytes = new byte[1024];
- int bytesLen;
- String s="";
- while ((bytesLen=inputStream.read(bytes))!=-1){
- s+=new String(bytes,0,bytesLen);
- }
- File file = new File("src\",s);
- System.out.println("文件名:" +file.getPath());
- BufferedInputStream bufferedInputStream;
- if (file.exists()) {
- System.out.println("找到文件");
- bufferedInputStream= new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
- }else {
- System.out.println("未找到该文件");
- bufferedInputStream= new BufferedInputStream(new FileInputStream("src\\22.mp4"));
- }
- ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
- while ((bytesLen=bufferedInputStream.read(bytes))!=-1){
- byteArrayOutputStream.write(bytes,0,bytesLen);
- }
- BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
- bytes = byteArrayOutputStream.toByteArray();
- bufferedOutputStream.write(bytes);
- bufferedOutputStream.flush();
- socket.shutdownOutput();
- bufferedOutputStream.close();
- bufferedInputStream.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
- }
- }
复制代码 客户端 代码- import java.io.*;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.Socket;
- import java.util.Scanner;
- //客户端
- public class A {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9000);
- OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
- System.out.println("请输入文件名:");
- Scanner scanner = new Scanner(System.in);
- String s = scanner.next();
- outputStream.write(s.getBytes());
- socket.shutdownOutput();
- System.out.println("等待中");
- BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
- ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
- byte[] bytes = new byte[1024];
- int bytesLen;
- while ((bytesLen=bufferedInputStream.read(bytes))!=-1){
- byteArrayOutputStream.write(bytes,0,bytesLen);
- }
- BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\"+s));
- bufferedOutputStream.write(byteArrayOutputStream.toByteArray());
- bufferedOutputStream.close();
- byteArrayOutputStream.close();
- bufferedInputStream.close();
- outputStream.close();
- socket.close();
- }
- }
复制代码 netstat 指令
- netstat -an可以查看当前主机网络情况,包括端口监听情况和网络连接情况(netstat -anb 可以看到哪个程序在使用这些端口)
- netstat -an | more可以分页显示
- 要求在dos控制台下执行
说明:
(1) Listening表示某个端口在监听
(2)如果有一个外部程序(客户端)连接到该端口,就会显示一条连接信息.
(3)可以输入ctrl +c退出指令
TCP网络通讯不为人知的秘密
- 当客户端连接到服务端后,实际上客户端也是通过一个端口和服务端进行通讯的,这
个端口是TCP/IP来分配的,是不确定的。
- 程序验证
UDP编程
基本介绍
- 类 DatagramSocket和 DatagramPacket实现了基于UDP协议网络程序。
- 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送到目的地,也不能确定什么时候可以抵达。
- 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。
- UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息,因此无须建立发送方和接收方的连接
基本流程
- 核心的两个类/对象DatagramSocket与DatagramPacket
- 建立发送端,接收端
- 建立数据包
- 调用DatagramSocket的发送、接收方法5.关闭DatagramSocket

应用案例
- 编写一个接收端A,和一个发送端B
- 接收端A在9999端口等待接收数据(receive)
- 发送端B向接收端A发送数据"hello,明天吃火锅~"
- 接收端A接收到发送端B发送的数据,回复"好的,明天见",再退出
- 发送端接收回复的数据,再退出
A端口 代码- import java.io.IOException;
- import java.net.DatagramPacket;
- import java.net.DatagramSocket;
- import java.net.InetAddress;
- public class A {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //1。创建一个DatagramSocket对象,准备在9999接收数据
- DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);
- //2。构建一个DatagramPacket 对象,准备接收数据
- //在前面讲解UDP协议时,一个数据包最大64k
- 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
- //提示:当有数据包发送到本机的9999端口时,就会接收到数据
- // 如果没有数据包发送到本机的9999端口,就会阻塞等待。
- System.out.println("接收端A等待接收数据..");
- socket.receive(packet);
- //4。可以把packet进行拆包,取出数据,并显示。
- int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
- byte[] data = packet.getData();//接收到数据
- String s = new String(data, 0, length);
- System.out.println(s);
- data="好的,明天见".getBytes();
- DatagramPacket packet1 = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.1.173"), 9998);
- socket.send(packet1);
- socket.close();
- System.out.println("A退出");
- }
- }
复制代码 B端口代码- import java.io.IOException;
- import java.net.*;
- public class B {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- //1.创建DatagramSocket对象,准备在9998端口接收数据
- DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9998);
- //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DatagramPacket对象 data 内容字节数组,data.length ,主机(IP),端口
- DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.1.173"), 9999);
- socket.send(packet);
- System.out.println("接收端B等待回复数据..");
- byte[] buf = new byte[1024];
- packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
- socket.receive(packet);
- //4。可以把packet进行拆包,取出数据,并显示。
- int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
- data = packet.getData();//接收到数据
- String s = new String(data, 0, length);
- System.out.println(s);
- //关闭资源
- socket.close();
- System.out.println("B退出");
- }
- }
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