网络编程

概述
网络通信的要素
IP
端口
通信协议
TCP
- 文件上传
UDP
- 发送消息
- 咨询
URL

狂神说学习笔记

概述

网络通信的要素

通信双方的地址：ip+端口号

规则：网络通信的协议

TCP/IP参考模型

小结：

网络编程主要问题：
- 如何准确定位到网络上的一台或者多台主机
- 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：IP
- 网络通信协议：TCP UDP
万物皆对象

IP

IP地址：InetAddress

唯一定位一台网络计算机
ip地址的分类
- ipv4/ipv6
  - IPV4 127.0.0.1，四个字节组成，0-255 ，42亿，30亿都在北美，亚洲4亿，2011年用尽。
  - IPV6 128位，8个无符号整数！例如2141:0bb1:acde:6454:12aa:887c:67ac:dddd
- 公网（互联网）-私网（局域网）
  - ABCD类地址
  - 192.168.XXX.XXX，专门给组织内部使用的
域名：记忆IP问题

public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {

        //查询本机地址
        InetAddress address1=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        System.out.println(address1);
        InetAddress address2=InetAddress.getByName("localhost");
        System.out.println(address2);
        InetAddress address3 = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(address3);

        //查询网站IP地址
        InetAddress address4= InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(address4);

        //常用方法
        System.out.println(address3.getCanonicalHostName());//规范的名字
        System.out.println(address3.getHostAddress());//ip
        System.out.println(address3.getHostName());//域名，自己电脑的名字
    }
}

端口

计算机上一个程序的进程

不同进程有不同的端口号，用来区分软件
被规定0-65535
TCP UDP：65535*2 tcp:80则udp也可以是80，单个协议下，端口号不能冲突

端口分类

公有端口0-1023
- HTTP：80
- HTTPS：443
- FTP：：21
- Telent：23
程序注册端口：1024-49151，分配用户或者程序
- Tomcat：8080
- MySQL：3306
- Oracle：1521

动态、私有：49152-65535

netstat -ano #查看所有端口
netstat -ano|findstr "5900" #查看指定端口
tasklist|findstr "1221" #查看指定端口的进程
Ctrl+Shift+Esc  #打开任务管理器

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

        System.out.println(inetSocketAddress.getAddress());
        System.out.println(inetSocketAddress.getHostName());
        System.out.println(inetSocketAddress.getPort());
    }
}

通信协议

网络通信协议：速率、传输码率、代码结构、传输控制

非常的复杂，网络分层策略

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
IP：网络互联协议

TCP与UDP对比

TCP打电话

连接，稳定
客户端、服务端

三次握手四次挥手

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！

A:我要走了！
B:你真的要走了么?
B:你真的真的要走了么?
A:我真的真的要走了!

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
导弹
DDOS，洪水攻击（饱和攻击）

TCP

客户端

连接服务器Socket
发送消息


public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        InetAddress inetAddress=null;
        Socket socket =null;
        OutputStream outputStream=null;
        try {
            //1.要知道服务器的地址
            inetAddress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //2.创建一个socket连接
            socket = new Socket(inetAddress, 7777);
            //3.发送消息IO流
            outputStream = socket.getOutputStream();
            outputStream.write("hello".getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (outputStream!=null){
                try {
                    outputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

服务器

建立服务器的端口ServerSocket
等待用户的连接accept
接收用户的消息

public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket=null;
        Socket socket =null;
        InputStream inputStream=null;
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream=null;
        try {
            //1.我得有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(7777);
            while (true){
                //2.等待客户端连接进来
                socket = serverSocket.accept();
                //3.读取客户端消息
                inputStream = socket.getInputStream();
                //管道流
                byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
                    byteArrayOutputStream.write(buffer,0,len);
                }
                System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(byteArrayOutputStream!=null){
                try {
                    byteArrayOutputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(inputStream!=null){
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(serverSocket!=null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

文件上传

//文件传输客户端
public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1 创建一个socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9999);
        //2 创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3 读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("a.jpg"));
        //4 写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=fis.read(buffer))!=-1){
            os.write(buffer,0,len);
        }

        //通知服务器传输完成
        socket.shutdownOutput();

        //确认服务器接收完毕才能断开连接
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[1024];
        int len2;
        while ((len2=is.read(buffer2))!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());

        //5 关闭资源
        baos.close();
        is.close();

        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

//文件传输服务端
public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1 创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //2 监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式的监听，会一直等到客户端输入
        //3 获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4 文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("b.jpg"));
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=is.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        //通知客户端接收完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("服务端接收完毕可以断开了".getBytes());

        //5 关闭资源
        os.close();

        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

UDP

发送消息

发送端

public class UdpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1 建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //2 建立包
        byte[] msg="hello".getBytes();
        //数据信息，数据的起始位置，要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg,0,msg.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),8888);
        //3 发送包
        socket.send(packet);
        //4 关闭流
        socket.close();
    }
}

接收端

public class UdpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1 开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        //2 接收数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);
        socket.receive(packet);//阻塞接收
        System.out.println(new String(packet.getData()));
        //3 关闭连接
        socket.close();
    }
}

咨询

循环发送消息

public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7777);
        //准备数据 控制台读取 System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        while (true){
            String data = reader.readLine();
            byte[] datas = data.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666));

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

循环接收消息

public class UdpReceiverDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);

        while (true){
            //准备接收包裹
            byte[] container = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
            socket.receive(packet); //阻塞式接收
            String data=new String(packet.getData());
            System.out.println(data);
            if("bye".equals(data))
                break;
        }
        socket.close();
    }
}

在线咨询：两个人可以是发送方也可以是接收方！

多线程的方式实现

//聊天发送消息的的线程

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

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

    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true){
                String data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress(toIp, toPort));

                socket.send(packet);
                if("bye".equals(data))
                    break;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        socket.close();
    }
}

//聊天接收消息的的线程
public class TalkReceive implements Runnable {
    DatagramSocket socket =null;

    private int fromPort;
    private String name;

    public TalkReceive(int fromPort ,String name) {
        this.name=name;
        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true){
                //准备接收包裹
                byte[] container = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
                socket.receive(packet); //阻塞式接收
                String data=new String(packet.getData());
                System.out.println(name+data);
                if("bye".equals(data))
                    break;
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        socket.close();
    }
}

//老师端开启发送及接收多线程
public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(6666,"127.0.0.1",5555)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"学生说：")).start();
    }
}

//学生端开启发送及接收多线程
public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(7777,"127.0.0.1",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceive(5555,"老师说：")).start();
    }
}

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

https://www.baidu.com/

DNS域名解析：www.baidu.com xxx.xxx.xxx.xxx

协议：//IP地址：端口/项目名称/资源

//获取URL的消息
public class UrlDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("http://localhost:8080/test/index.jsp?a=1&b=2");

        System.out.println(url.getProtocol());//协议
        System.out.println(url.getHost());//主机IP
        System.out.println(url.getPort());//多看
        System.out.println(url.getPath());//文件
        System.out.println(url.getFile());//全路径
        System.out.println(url.getQuery());//参数

    }
}

//URL资源下载
public class UrlDown {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1 下载地址
        URL url = new URL("https://m801.music.126.net/20210514153629/5666a8e91c37c46f024a9e60514f0ea7/jdyyaac/obj/w5rDlsOJwrLDjj7CmsOj/7937683494/31e2/2771/3eef/e1a6f0f79db893a61118d620b204384f.m4a");
        //2 连接到这个资源
        HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream inputStream = connection.getInputStream();
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("4384f.m4a");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
            fileOutputStream.write(buffer,0,len);
        }

        fileOutputStream.close();
        inputStream.close();
        connection.disconnect();
    }
}

posted @ 2021-05-14 15:18 地球小星星阅读(157) 评论(0) 收藏举报

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网络通信的要素

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