网络编程

网络编程目的:

无线电台,传播交流信息,数据交换,通信

**前提 **

1.如何准确定位到一台主机: IP + 端口 ,定位到计算机上某个资源

2.找到这个主机,如何传输数据?

IP地址

一个IP地址用于唯一标识一个网络接口,

IP地址分为公网IP地址和内网IP地址。

公网IP地址可以直接被访问,内网IP地址只能被内网访问。

本机地址:127.0.0.1

两台计算机在同一个网络就可以直接通信,因为IP地址前段是相同的,也就是网络号相同的。

网络号是IP地址通过子网掩码过滤后得到的。

如果两台计算机不在同一个网络,他们之间必须通过路由器或交换机这样网络设备间接通信,这种设备称为网关。

网关作用就是连接多个网络,负责把来自一个网络的数据包发到另一个网络,这个过程叫路由

网卡的关键配置:

  • IP地址
  • 子网掩码
  • 网关IP地址

域名

因为直接记忆IP地址非常困难,所以我们通常使用域名访问某个特殊服务。域名解析服务器DNS,负责把域名翻译成对应IP,客户端再根据IP地址访问服务器。

用nslookup 命令可以查看域名对应IP地址。

网络模型

分层模型:

OSI TCP/IP
应用层
表示层 应用层
会话层
传输层 传输层
网络层 网络层
链路层 网络接口层
物理层

学习时是按照五层协议模型学习

应用层 HTTP,FTP,DNS.SMTP
传输层 TCP,UDP
网络层 IP,ICMP,ARP,RARP,AKP,UUCP
数据链路层 FDDI,Ethernet,Arpanet,PDN,SLIP,PPP
物理层 IEEE 802.1A

小结:

1.网络编程两个主要问题

  • 如何准确定位网络上一台或多台主机
  • 找到主机之后如何通信

2.网络编程中要素

  • IP 和 端口号
  • 网络通信协议

3.万物皆对象

IP

IP地址:InetAddress类

  • 唯一定位一台网络上计算机
  • 127.0.0.1:本机localhost
  • IP地址分类
    • IP地址分类
      • IPV4,四个字节组成 0-255
      • IPV6,128位,8个无符号整数
    • 公网(互联网)和私网(局域网)分类
  • 域名:记忆IP问题

**常用方法 **

  • .getAddress() 获得IP地址
  • .getCanonicalHostName(),获得IP地址完全限定域名,规范名字
  • .getHostAddress(),获得IP地址的字符串形式
  • .getHostName(),获取此IP地址的主机名

端口

端口表示计算机上一个程序的进程;InetSocketAddress类

  • 不同的进程有不同端口号,用来区分软件
  • 被规定0-65535
  • TCP UDP:单个协议,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 分配用户或程序
      • Tomcat:8080
      • MySQL:3306
      • Oracle:1521
    • 动态私有:49512-65535
netstat -ano #查看所有端口
netstat -ano|findstr "5900"#查看指定端口
tacklist|findstr "8696" #查看指定端口进程

通信协议

网络通信协议:速率、传输码率、代码结构、传输控制

分层!

TCP/IP协议簇

  • TCP:用户传输协议
  • UDP:用户数据报协议
  • IP:网络互联协议

TCP和UDP对比

TCP:类似于打电话

  • 连接、稳定
  • 三次握手、四次挥手
  • 客户端、服务端
  • 传输完成,释放连接,效率低

UDP:类似于发短信

  • 不连接,不稳定
  • 客户端,服务端没有明确界限
  • 不管有没有准备好,都可以发送
  • DDOS:饱和攻击

TCP

客户端

1.得到服务器地址和端口,InetAddress类 获得IP地址,int类获得端口

2.连接服务器,创建个Socket 实例,参入参数时IP地址和端口号

3.发送消息,通过socket的.getOutputStream()方法创建输出流

通过.write()方法发送消息

服务器

1.建立服务的端口,创建ServerSocket实例,传入参数为端口号

2.等待用户连接,使用ServerSocket实例.accpet()方法创建个socket()接收器监听

3.接收用的消息,通过socket().getInputStream()获取消息

4.通过管道流,对消息处理进行输出。

最后一定要释放资源,从后往前逐个释放

文件上传

package XiaoShuai;

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

//客户端
public class TcpClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //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.文件流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("xiaoshuai.png");
        //4.写入文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //通知服务器,传输完毕
        socket.shutdownOutput();
        //确定服务器接收完毕,才能断开
        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);
        //5.关闭资源
        baos.close();
        is.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();

    }
}
/*
* 第三步,使用Socket类,建立Socket连接,
* 第四步,创建一个输出流,os
* 第五步,创建一个文件流,fis 接收文件
* 第六步,写入文件,将文件流写入输出流
* 第七步,通知服务器,传输完毕
*
* 第十一步,确定服务器接收完毕,断开baos
* 第十二步,关闭资源
* */

接收文件

package XiaoShuai;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

//服务端
public class TcpServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //2.监听客户端连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("xiaomei.png");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        //通知客户端我接收完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("接收完毕!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        //关闭资源
        os.close();
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}
/*
* 第一步,创建一个服务连接接口,serverSocket 传入参数为端口号
* 第二步,监听客户端连接,监听客户端的文件流传入
*
* 第八步,获取输入流,使用is
* 第九步,对输入的流进行输出。fos
* 第十步,通知客户端接收完毕
* */

UDP

1.无连接,不稳定

发送端

package XiaoShuai;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.nio.charset.StandardCharsets;


//UDP,不需要连接服务器
public class UDPClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.建立一个Socket类
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //2.建立一个包
        String msg = "大学生小帅";
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 8888;
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),0,msg.getBytes().length,localhost,port);
        //3.发送包
        socket.send(packet);
        //4.关闭流
        socket.close();

    }
}

/*
4.建立一个socket类,创建连接端口(进入一个快递站)
5.建立一个包,确定发送内容,确定发送地址和端口,写入包(寄出包裹,确定包裹内容,大小,目的地)
6.发送包send(),发送包裹
7.关闭流,离开快递站
 */

接收端

package XiaoShuai;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.nio.charset.StandardCharsets;


//UDP,不需要连接服务器
public class UDPClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.建立一个Socket类
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //2.建立一个包
        String msg = "大学生小帅";
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 8888;
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),0,msg.getBytes().length,localhost,port);
        //3.发送包
        socket.send(packet);
        //4.关闭流
        socket.close();

    }
}

/*
4.建立一个socket类,创建连接端口(进入一个快递站)
5.建立一个包,确定发送内容,确定发送地址和端口,写入包(寄出包裹,确定包裹内容,大小,目的地)
6.发送包send(),发送包裹
7.关闭流,离开快递站
 */