网络编程
作者：互联网
1.网络编程入门
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
网络编程
- 在网络通信协议下，实现网络互连的不同计算机运行的程序间可以进行数据交换
网络编程三要素
（1）IP地址
IP地址：是网络中设备的唯一标识
IP地址分为两大类：
- IPv4：是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址。按照TCP/IP规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，也就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是“11000000 10101000 00000001 01000010”，这么长的地址，处理起来太费劲了。为了方便数组，IP地址经常被写成十进制形式，中间使用符号 “.” 分隔不同的字节。于是，上面的IP地址可以表示为“192.168.1.66”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1和0容易记忆的多
- IPv6：由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，但是网络地址资源有限，使得IP的分配越发紧张。为了扩大地址空间，通过IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进制数，这样就解决了网络地址资源数量不够的问题
常用命名：
- ipconfig：查看本机IP地址
- ping IP地址：检查网络是否连通
- 特殊IP地址
- 127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用
InetAddress 的使用
为了方便我们对IP地址的获取和操作，Java提供了一个类InetAddress 供我们使用
InetAddress ：此类表示Internet协议(IP)地址
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.66");
String hostName = address.getHostName();
String ip = address.getHostAddress();
System.out.println("主机名："+hostName);
System.out.println("IP地址："+ip);
}
（2）端口
端口：设备上应用程序的唯一标识
端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是065535。其中，01023 之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败
（3）协议
协议：计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议
UDP协议
-
用户数据报协议（User Datagram Protocol）
-
UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输
-
例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议
TCP协议
- 传输控制协议（Transmission Control Protocol）
- TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，有客户端想服务器端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”
- 三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器端之间的三次交互，以保证连接的可靠
- 第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器端确认
- 第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求
- 第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接
- 完成三次握手后，连接建立，客户端和服务器端就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性，TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件和浏览网页等等
2.UDP通信程序
（1）UDP通信原理
UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个Socket只是发送、接收数据的对象，因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器端概念。Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket
（2）UDP发送数据
发送数据的步骤：
- 创建发送端的Socket对象（DatagramSocket）
- 创建数据，并把数据打包
- 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
- 关闭发送端
// 一：
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建发送端的Socket对象（DatagramSocket）
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
// 创建数据，并把数据打包
byte[] bys = "hello,UDP 我来了".getBytes();
int length = bys.length;
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.66");
int port = 10086;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length,address,port);
// 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
ds.send(dp);
// 关闭发送端
ds.close();
}
// 二：发送的数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建发送端的Socket对象（DatagramSocket）
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
// 录入数据，并把数据打包
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line;
while((line=br.readLine()) != null){
// 当输入的是886时，发送数据结束
if("886".equal(line)){
break;
}
// 获取录入的数据，并打包
byte[] bys = line.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("192.168.1.66"),10086);
// 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
ds.send(dp);
}
// 关闭发送端
ds.close();
}
（3）UDP接收数据
接收数据的步骤：
- 创建接收端的Socket对象（DatagramSocket）
- 创建一个数据包，用于接收数据
- 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
- 解析数据包，并把数据在控制台显示
- 关闭接收端
// 一：
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建接收端的Socket对象（DatagramSocket）
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
// 创建一个数据包，用于接收数据
byte[] bys = new byte[1024];
int length = bys.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length);
// 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
ds.receive(dp);
// 解析数据包，并把数据在控制台显示
byte[] datas = ds.getData();
int len = dp.getLength(); // 实际接收到的数据长度
String datasString = new String(datas,0,len);
System.out.println("接收到的数据是："+datasString);
// 关闭接收端
ds.close();
}
// 二：因为接收端不清楚发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建接收端的Socket对象（DatagramSocket）
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
while(true){
// 创建一个数据包，用于接收数据
byte[] bys = new byte[1024];
int length = bys.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length);
// 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
ds.receive(dp);
// 解析数据包，并把数据在控制台显示
System.out.println("接收到的数据是："+new String(ds.getData(),0,dp.getLength()));
}
// 关闭接收端
ds.close();
}
3.TCP通信程序
（1）TCP通信原理
TCP通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，从而在通信的两端形成网络虚拟链路，一旦建立了虚拟的网络链路，两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信。
Java对基于TCP协议的网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信
Java为客户端提供了Socket类，为服务器端提供了ServerSocket类
（2）TCP发送数据
发送数据的步骤：
- 创建客户端的Socket对象（Socket）
- 获取输出流，写数据
- 释放资源
// 一：
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建客户端的Socket对象（Socket）
Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);
// 获取输出流，写数据
OutputStream os = new s.getOutputStream();
os.write("hello,TCP,我来了".getBytes());
// 释放资源
s.close();
}
// 二：发送的数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建客户端的Socket对象（Socket）
Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);
// 录入数据，并把数据打包
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
// 封装输出流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
String line;
while((line=br.readLine()) != null){
// 当输入的是886时，发送数据结束
if("886".equal(line)){
break;
}
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
// 关闭发送端
s.close();
}
（3）TCP接收数据
接收数据的步骤：
- 创建服务器端的Socket对象（ServerSocket）
- 获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
- 释放资源
// 一：
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建服务器端的Socket对象（ServerSocket）
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
Socket s = ss.accept();
// 获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len= is.read(bys);
System.out.println("接收到的数据是："+new String(bys,0,len));
// 释放资源
ss.close();
}
// 二：因为服务器端不清楚客户端什么时候停止发送，故采用死循环接收
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建服务器端的Socket对象（ServerSocket）
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
Socket s = ss.accept();
// 解析数据包，并把数据在控制台显示
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line;
while((line=br.readLine()) != null){
System.out.println("接收到的数据是："+line);
}
// 释放资源
ss.close();
}
练习案例：
- 客户端：数据来自于文本文件，接收服务器反馈
- 服务器：接收到的数据写入文本文件，给出反馈，代码用线程进行封装，为每一个客户端开启一个线程
// 客户端
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建客户端的Socket对象（Socket）
Socket s = new Socket("192.168.1.66",10000);
// 封装文本文件的数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("InetAddressDemo.java"));
// 封装输出流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
String line;
while((line=br.readLine()) != null){
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
// 防止读数据是阻塞式的
s.shutdownOutput();
// 接收反馈
BufferedReader brClient = new BufferedReader(InputStreamReader(s.getInputStream()));
String data = brClient.readLine();
System.out.println("服务器端的反馈："+data);
// 释放资源
br.close();
s.close();
}
// 服务器端
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 创建服务器端的Socket对象（ServerSocket）
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
while(true){
Socket s = ss.accept();
// 为每一个客户端开启一个线程
new Thread(new ServerThread(s)).start();
}
// 一般来说服务器是不关闭的，再次就不释放资源
}
// 线程类
public class ServerThread implements Runnable {
private Socket s;
public ServerThread(Socket s){
this.s = s;
}
@Override
public void run(){
try{
// 接收数据写到文本文件中
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
// 解决客户端多次请求，文件名称重复冲突的问题
int count = 0;
File file = new File("Copy["+count+"].java");
while(file.exists()){
count++;
file = new File("Copy["+count+"].java");
}
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
String line;
while((line=br.readLine()) != null){
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
// 给出客户端反馈
BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
bwServer.write("文件上传成功");
bwServer.newLine();
bwServer.flush();
// 释放资源
s.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
标签：DatagramSocket,String,服务器端,编程,网络,new,客户端,Socket 来源： https://www.cnblogs.com/onesun/p/15811330.html