一、网络编程

网络编程概述

网络编程 :

在网络[通信协议]下，不同计算机上运行的程序，可以进行[数据传输]

思考：

A电脑中的QQ，发送消息给B电脑中的QQ。那么需要知道[哪些条件]才能发送？

在这个故事场景下，你要怎么样才能找到这个女孩并把钱取出来？

第一步：

你要先找到这家银行，也就是银行的地址

第二步：

找到这个女孩在几号柜台工作

第三步：

按照银行的规则，填写取款单

在这个小故事中，找到这个女孩并成功取钱的要素有哪些？

银行的地址 ---- 银行的地址

柜台号----通过柜台跟客户交流并处理业务

填写取款单的规则----填写取款单的规则

网咯通信的关键三要素：

IP地址：

设备在网络中的地址，是唯一的标识。

端口：

应用程序在设备中唯一的标识。

协议：

数据在[网络中传输]的规则，常见的协议有UDP协议和TCP协议。

IP

IP：全称”互联网协议地址”，也称IP地址。是分配给上网设备的数字标签。常见的IP分类为：ipv4和ipv6

IP域名:

IP地址：

IPv4：

IPv6：

由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，而IPv4的模式下[IP的总数]是有限的。

采用128位地址长度，分成8组。

常用命令：

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：是回送地址也称本地回环地址，可以代表本机的IP地址，一般用来测试使用

总结：

1.网络通信至少需要的元素：IP、端口、协议

2.IP地址是做什么的：定位网络上的设备的，有IPv4和IPv6

3.查看本机IP地址：ipconfig 查看是否与对方互通：【ping+IP】地址；例如：192.168.10.23

加一个ipv4的分类,需要讲A-E,IP组成为:网络号 + 主机号 广域网 城域网 局域网

最大的广域网是因特网

添加组播地址,广地址

InetAddress： 代表IP地址

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

package com.socketmodule.socketdemo1;import .InetAddress;import .UnknownHostException;//static InetAddress getByName(String host)//确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址//String getHostName()获取此IP地址的主机名//String getHostAddress() 返回文本显示中的IP地址字符串public class InetadressDemo1 {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {//getByName(String host)确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址InetAddress address = InetAddress.getByName("沉迷代码");//String getHostName()获取此IP地址的主机名String hostName = address.getHostName();System.out.println("主机名为" + hostName);//String getHostAddress() 返回文本显示中的IP地址字符串String ip = address.getHostAddress();System.out.println("IP为" + ip);}}

端口 ：应用程序在设备中唯一的标识。

标记正在计算机设备上运行的应用程序，被规定为一个16位的二进制，范围是0~65535。

分类：

周知端口：0~1023，被预先定义的知名应用占用（如：HTTP占用80，FTP占用21）注册端口：1024~49151，分配给用户进程或某些应用程序。动态端口：49152~65535，之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种进程，而是动态分配。

端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是0~65535。

其中0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务或者应用。我们自己使用1024以上的端口号就可以了。

注意：一个端口号只能被一个应用程序使用。

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

通信协议：

网络上通信的设备，事先规定的连接规则，以及传输数据的规则被称为 网络通信协议

协议：

开放式网络互连标准：OSI网络参考模型：

OSI网络参考模型：全球 网络互联标准

TCP/IP网络模型：事实上的国际标准

UDP协议：

用户数据报协议(User Datagram Protocol)UDP是面向无连接通信协议。(音频,视频,普通数据会使用用UDP,因为速度快,丢失一些数据没有太大的影响)

速度快，有大小限制一次最多发送64K，数据不安全，易丢失数据。

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。速度慢，没有大小限制，数据安全。

三次握手：目的是确认通信双方，收发消息都是正常没问题的

TCP协议：三次握手建立可靠连接

四次挥手：目的是确保双方数据的收发已经完成，没有数据丢失

TCP协议：四次握手断开连接

小结：

网络编程：就是可以让[两台计算机]进行[数据交互]。

网络编程三要素：

IP：设备在网络中唯一的标识。 端口号：应用程序在设备中唯一的标识。 协议：数据在传输过程中遵守的规则。

总结：

通讯协议是：

计算机中，连接和通信数据的规则被称为网络通信协议。

TCP通信协议的特点：

它是一种面向连接的可靠的通信协议。传输前：采用“三次握手”方式建立连接，点对点的通信，所以可靠。在连接中课进行大数据量的传输。通信效率较低

UDP协议的特点是：

用户数据报协议（User Datagram Protocol）UDP是面向无连接，不可靠传输的通信协议。速度快，有大小限制一次最多发送64K，数据不安全，易丢失数据。

UDP通信程序：

DatagramSocket：用于创建客户端，服务端：

DatagramPacket：创建数据包：

UDP发送数据：

发送礼物的步骤：

package com.socketmodule.socketdemo2;import java.io.IOException;import .*;public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.找码头DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//2.打包礼物//DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)String s = "送给村长老丈人的礼物";byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 10000;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);//3.由码头发送包裹ds.send(dp);//4.付钱走羊ds.close();}}

UDP接收数据：

package com.socketmodule.socketdemo2;import java.io.IOException;import .DatagramPacket;import .DatagramSocket;public class ServerDemo {//注意点://1.要先运行接收端,再运行发送端//2.如果接收端再启动之后,没有接收到数据,那么会死等(阻塞).//3.在接收数据的时候,需要调用一个getLength方法,表示接收到了多少字节public static void main(String[] args) throws IOException {//1.找码头---- 表示接收端从10000端口接收数据的.DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//2,创建一个新的箱子byte [] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);//3.接收礼物,把礼物放到新的箱子中System.out.println("-----------接收前----------");ds.receive(dp);System.out.println("------------接收后---------");//4.从新的箱子里面获取礼物// byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(bytes,0,length));//5.拿完走羊ds.close();}}

总结：

接收端可以反复接收数据

步骤：

package com.socketmodule.socketdemo3;import java.io.IOException;import .*;import java.util.Scanner;public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {Scanner sc = new Scanner(System.in);DatagramSocket ds = new DatagramSocket();while (true) {String s = sc.nextLine();if("886".equals(s)){break;}byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 10000;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);ds.send(dp);}ds.close();}}

package com.socketmodule.socketdemo3;import java.io.IOException;import .DatagramPacket;import .DatagramSocket;public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);while (true) {byte [] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);ds.receive(dp);byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(data,0,length));}// ds.close();}}

UDP的三种通信方式

单播

组播

广播

UDP通信组播代码实现

组播地址：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

其中224.0.0.0 ~ 224.0.0.255 为预留的组播地址

单播的发送端

①创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)

广播地址：255.255.255.255

package com.socketmodule.socketdemo4;import java.io.IOException;import .*;public class ClinetDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket ds = new DatagramSocket();String s = "hello 组播";byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.1.0");int port = 10000;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);ds.send(dp);ds.close();}}

package com.socketmodule.socketdemo4;import java.io.IOException;import .DatagramPacket;import .InetAddress;import .MulticastSocket;public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);//把当前计算机绑定一个组播地址,表示添加到这一组中.ms.joinGroup(InetAddress.getByName("224.0.1.0"));ms.receive(dp);byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(data,0,length));ms.close();}}

二、TCP通信程序：

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。

通信之前要保证连接已经建立。

通过Socket产生IO流来进行网络通信。

TCP基于IO流,与UDP不区别(不需要整包)

TCP发送数据步骤

发送数据的步骤:

①创建客户端的Socket对象(Socket)与指定服务端连接

Socket​(String host, int port)

②获取输出流，写数据

OutputStream getOutputStream​()

③释放资源

void close​()

TCP接收数据

接收数据的步骤:

①创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)

②获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

③释放资源

接收数据的步骤:

①创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)

ServerSocket​(int port)

②监听客户端连接，返回一个Socket对象

Socket accept​()

③获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

InputStream getInputStream​()

④释放资源

void close​()

package com.socketmodule.socketdemo6;import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;import .Socket;public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1,创建一个Socket对象Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);//2.获取一个IO流开始写数据OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write("hello".getBytes());/*while(true){}*///3.释放资源os.close();socket.close();}}

package com.socketmodule.socketdemo6;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import .ServerSocket;import .Socket;public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1. 创建Socket对象ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);//2. 等待客户端连接System.out.println(111);Socket accept = ss.accept();System.out.println(222);//3.获得输入流对象InputStream is = accept.getInputStream();int b;while((b = is.read()) != -1){System.out.print((char) b);}System.out.println("看看我执行了吗?");//4.释放资源is.close();ss.close();}}

TCP发送数据原理

发送数据的步骤:

三次握手

三次握手

四次挥手

四次挥手

TCP单发：

TCP多发：

TCP通信程序练习

客户端：发送数据，接收服务器反馈

服务器：接收数据，给出反馈

TCP通信原理

TCP通信程序练习

客户端：将本地文件上传到服务器。接收服务器的反馈。

服务器：接收客户端上传的文件，上传完毕之后给出反馈。

package com.socketmodule.socketdemo7;import java.io.*;import .Socket;public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket("127.0.0.1",35729);OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write("hello".getBytes());// os.close();如果在这里关流,会导致整个socket都无法使用socket.shutdownOutput();//仅仅关闭输出流.并写一个结束标记,对socket没有任何影响/*InputStream is = socket.getInputStream();int b;while((b = is.read()) !=-1){System.out.println((char) b);}*/BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));String line;while((line = br.readLine())!=null){System.out.println(line);}br.close();os.close();socket.close();}}hello看看我执行了吗?Process finished with exit code 0------------------------------------------package com.socketmodule.socketdemo7;import java.io.*;import .ServerSocket;import .Socket;public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(35729);Socket accept = ss.accept();InputStream is = accept.getInputStream();int b;while((b = is.read())!=-1){System.out.println((char) b);}System.out.println("看看我执行了吗?");/* OutputStream os = accept.getOutputStream();os.write("你谁啊?".getBytes());*/BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));bw.write("你谁啊?");bw.newLine();bw.flush();bw.close();is.close();accept.close();ss.close();}}你谁啊?Process finished with exit code 0

可见: TCP做聊天要比UDP麻烦一些

TCP通信

package com.socketmodule.socketdemo8;import java.io.*;import .ServerSocket;import .Socket;public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(35729);Socket accept = ss.accept();//网络中的流,从客户端读取数据的BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());//本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("day14\\ServerDir\\copy.jpg"));int b;while((b = bis.read()) !=-1){bos.write(b);}//将字节输入流FileInputStream 转成字符输入流 Fliereader//通过转换流InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(accept.getInputStream());//通过缓冲输入字符流BufferedReader br = new BufferedReader(inputStreamReader);OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream());BufferedWriter bw = new BufferedWriter(outputStreamWriter);bw.write("上传成功");bw.newLine();bw.flush();bos.close();accept.close();ss.close();}}--------package com.socketmodule.socketdemo8;import java.io.*;import .Socket;public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket("127.0.0.1",35729);//是本地的流,用来读取本地文件的.BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("day14\\ClientDir\\1.jpg"));//写到服务器 --- 网络中的流OutputStream os = socket.getOutputStream();BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);int b;while((b = bis.read())!=-1){bos.write(b);//通过网络写到服务器中}bos.flush();//给服务器一个结束标记,告诉服务器文件已经传输完毕socket.shutdownOutput();BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));String line;while((line = br.readLine()) !=null){System.out.println(line);}bis.close();socket.close();}}