10.网络编程

1.网络编程

1.1 计算机网络

1.计算机网络

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接（有线性、无线）起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统

2.网络编程的目的

传播交流信息--数据交换--通信

3.想要达到这个效果需要什么

1）如何准确的定位网络上的一台主机 192.168.101.224：端口，定位到这个计算机上的某个资源

2）找到了这个主机，如何传输数据呢？

javaweb：网页编程 B/S架构

网络编程：TCP/IP C/S架构

1.2 网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方地址：

ip
端口号
92.168.101.224：888（端口）

规则：网络通信的协议

TCP/IP参考模型

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路上的一台或多台主机
找到主机之后如何进行通信
win+R--->输入CMD--->输入 ping www.baidu.com

2.网络编程中的要素

IP和端口号
网络通信协议

3.万物皆对象

1.3 IP

ip地址：InetAddress

唯一定位一台网络上的计算机
127.0.0.1：本机localhost
ip地址的分类
- ipv4/ipv6
  - ipv4：127.0.0.1 ，四个字节组成， 0-255，42亿；
  - ipv6： 128位。8个无符号整数
```
2001:0bb2:aaaa:0015:0000:0000:1aaa:1312
```
- 公网（互联网）/私网（局域网）
  - ABCD类地址
  - 192.168.xx.xx，局域网，专门给组织内部使用
域名：记忆IP问题

//测试IP
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机地址
            InetAddress inetaddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetaddress1);
            InetAddress inetaddress2 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetaddress2);
            InetAddress inetaddress3 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetaddress3);
            //查询网站ip地址
            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress4);
            //常用方法
            //System.out.println(inetAddress4.getAddress());
            System.out.println(inetAddress4.getCanonicalHostName());//规范的名字
            System.out.println(inetAddress4.getHostAddress());//ip
            System.out.println(inetAddress4.getHostName());//域名，或者自己电脑的名字
        } catch (UnknownHostException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

1.4 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！用来区分软件！
被规定0~65535
TCP，UDP：65535*2，TCP：80，UDP：80，可以，单个协议下端口号才不能冲突

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，分配给用户或程序
- Tomcat 8080
- MySQL：3306
- Oracle：1521
动态、私有端口：49152-65535

netstat -ano   查看所有端口
netstat -ano|findstr"xxxx"    查找指定端口
tasklist|findstr"xxxx"		  查看指定端口的进程

public class TestInetSocketAddress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress socketAddress= new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
        InetSocketAddress socketAddress1= new InetSocketAddress("localhost",8080);
        System.out.println(socketAddress);
        System.out.println(socketAddress1);

        System.out.println(socketAddress.getAddress());
        System.out.println(socketAddress.getHostName());//地址
        System.out.println(socketAddress.getPort());//端口
    }
}

1.5 通信协议

协议：约定，比如我们普通话来交流

网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制....

问题：非常的复杂

大事化小：分层！

TCP/IP协议簇

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、UDP对比：

TCP：打电话

连接，稳定
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：我知道你要走了
B：你真的要走了吗？
A：我真走了！

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，都可以发送
导弹

1.6 TCP

客户端

连接服务器Socket
发送消息

//客户端
public class TCPClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;

        try {
            //1.要知道服务器的地址，端口号
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2.创建socket连接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3.发送消息 IO流
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好，欢迎学习JAVA".getBytes());

        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if(os!=null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

服务器

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

//服务端
public class TCPServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        try {
            //1.我得有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2.等待客户端连接过来
            socket = serverSocket.accept();//Socket就是客户端连接过来的Socket
            //3.读取客户端消息
            is = socket.getInputStream();

            /*比较low的写法
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                    String msg = new String(buffer,0,len);
                    System.out.println(msg);
                }
            */
            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos.toString());

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            //关闭资源
            //先开后关
            if(baos!=null){    //保证安全，确认流里没东西了才关
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(serverSocket!=null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

文件上传

客户端

//客户端
public class TCPClientDemo02 {
    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"), 9000);
        //2.创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3.读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("边缘节点分组1.png"));
        //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，我已经结束了
        socket.shutdownOutput();//我已经传输完了！

        //确定服务器接受完毕才能断开连接
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[2001];
        int len2;
        while ((len2=inputStream.read(buffer2))!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());

        //5.关闭资源
        baos.close();
        inputStream.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

服务器

//服务端
public class TCPServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1.创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2.监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听，会一直等待客户端
        //3.获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //4.文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.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("我接收完毕了，你可以断开了".getBytes());

        //5.关闭资源
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

Tomcat

服务端

自定义 S
Tomcat服务器 S：JAVA后台开发！
- Tomcat可以直接在官网下载，bin->startup.bat启动
- 乱码：conf->logging.properties->51行UTF-8改为GBK

客户端

自定义 C
浏览器 B

1.7 UDP

发短信：不用连接，但需要知道对方的地址

发送消息

发送端

//UDP不需要连接服务器
public class UDPClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1.建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //2.建立一个包
        String msg = "你好啊服务器";
        //3.发送给谁
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
                        //数据              起始长度                      要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, port);
        //4.发送包
        socket.send(packet);
        //5.关闭流
        socket.close();
    }
}

接收端

//接收端
public class UDPRecieverDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //接受数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);//接受
        socket.receive(packet);//阻塞接收
        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData(),0, packet.getLength()));
        //关闭
        socket.close();
    }
}

咨询

双方都可以是发送方，也都可以是接收方

发送功能

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.fromPort = fromPort;
        this.toIP = toIP;
        this.toPort = toPort;

        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        } catch (SocketException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    @Override
    public void run() {

        while (true){
            String data = null;
            try {
                data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas,0,datas.length,new InetSocketAddress(this.toIP,this.toPort));

                socket.send(packet);
                if(data.equals("bye")){
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        socket.close();
    }
}

接收功能

public class TalkReceive implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String msgFrom;

    public TalkReceive(int port,String msgFrom) {
        this.port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    @Override
    public void run() {

        while (true){
            try {
                //准备接收包裹
                byte[] container = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
                socket.receive(packet);//阻塞式接收包裹

                //断开连接  bye
                byte[] data = packet.getData();
                String receiveData = new String(data,0, packet.getLength());
                System.out.println(msgFrom+":"+receiveData);

                if(receiveData.equals("bye")){
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        socket.close();
    }
}

学生端

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(7777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();
    }
}

老师端

public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceive(9999,"学生")).start();
    }
}

1.8 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

www.baidu.com

协议://ip地址:端口号/项目名/资源

posted @ 2022-10-11 22:14 啦啦米老鼠阅读(49) 评论(0) 收藏举报

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