网络编程

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网络编程



1.1概述


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。

连接起来多电脑—通信协议—资源共享


网络编程的目的:

无线电台…传播交流信息,数据交换。通信


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 192.168.16.124: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结构(**Browser/Server,

浏览器/服务器模式

网络编程:TCP/IP

C/S 服务器-客户机

,即Client-Server



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
  • 需要规则 通信协议



1.3IP

  • IP地址:InetAddress,唯一定位网络上的计算机;

  • 本机 localhost:127.0.0.1。

  • ip地址分类:ipv4/ipv6

    • Ipv4:127.0.0.1,4个字节组成,0-255 约42亿个;亚洲4亿,2011年用尽。

    • Ipv6:fe80::40c5:1492:3aa9:db4b%11 128位,8个无符号整数。

    • 公网(互联网),私网(局域网):ABCD类地址 192.168.xx.xx专门给组织内部使用的



一、冒分十六进制表示法

格式为X:X:X:X:X:X:X:X,

其中X表示地址中16位二进制数的十六进制值

例如:

ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789

这种表示法中,每个X的前导0是可以省略的,例如:

2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
//测试ip
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机ip地址
            InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress);
            InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress);
            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddress);
            //查询百度ip地址
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);
            //常用方法
            //System.out.println(inetAddress2.getAddress());
            System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//规范的名字
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//ip
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//域名  或者自己电脑的名字
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}



1.4端口

端口port表示计算机上一个程序 的

进程

  • 不同的进程有不同的端口号用来区分软件。
  • 端口被规定0-65535个。
  • TCP/UDP:65535*2个

    单个协议下端口号不能冲突

  • 端口分类

    • 公有端口:0~1023(尽量不要用,一般给内置进程或服务器使用)

      • HTTP:80
      • HTTPS:443
      • FTP:21
      • Telent:23
    • 程序注册端口:1024~49151,分配给用户或者程序。

      • Tomcat:8080
      • MySQL:3306
      • Oracle:1521
    • 动态,私有:49152~65535
CMD
1. netstat -ano #查看所有的端口
2. netstat -ano|findstr "5900" #查看指定的端口
3. tasklist|findstr "8696" #查看指定端口的进程
4. Ctrl+shift+Esc #打开任务管理器

import java.net.InetSocketAddress;
public class TestInetSocketAddress {
    public static void main(String[] args) {
        //查询本机地址
        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

网络通信协议:速率,传输码率,代码结构,传输控制。

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
  • 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
  • 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
  • DDOS:洪水攻击!(饱和攻击)



1.6TCP

  • 客户端

    • 连接服务器 Socket
    • 发送信息
  • 服务器端

    • 建立服务的端口: serverSocket
    • 等待用户 连接accept
    • 接受客户端的消息

客户端:

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class clientNet {
    public static void main(String[] args) {
        //输入客户端输入 服务器地址
        try {
            InetAddress byName = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int p =8888;//端口
            Socket socket = new Socket(byName,p);
            //发送消息使用 io流
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            os.write("客户端给服务端发送了一个消息".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务器端:

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
//服务端
public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = null;//提升作用域
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //需有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //等待客户端连接
            socket = serverSocket.accept();
            //读取客户端的消息
            is = socket.getInputStream();
            //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());
            /*bytes[] buffer = new bytes[1024];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1){
                StringBuffer msg = new StringBuffer(buffer,0,len);
                System.out.println(msg);
            }
            */
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //关闭资源
            if (baos!=null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is!=null){
                try {
                    is.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();
                }
            }
        }
    }
}



1.7文件上传

客户端

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建Socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);
        //创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("winC.jpg"));
        //写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len=fis.read(buffer))!=-1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //通知服务器传输完毕
        socket.shutdownOutput();
        //确定服务端接收完毕再断开连接
        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() );
        //关闭资源
        baos.close();
        is.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

服务器端

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketImpl;
public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听,会一直等待客户端连接
        //获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("recelves.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
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("接收完毕,可以断开了".getBytes());
        //关闭资源
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}



1.8UDP

  • 不用连接,需要对方的地址!
  • 需要用到的两个类:

    • DatagramPacket(发送包)
    • DatagramSocket(接收包)



UDP发送消息

  • 发送端
//不需要建立服务器
public class UdpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        // 2.建个包
        String msg = "你好啊,服务器!";
        // 发送给谁
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
        // 数据,数据的长度,要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, port);
        // 3.发送包
        socket.send(packet);
        // 4.关闭流
        socket.close();
    }
}
  • 接收端
// 还是要等待客户端的连接
public class UdpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        // 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(packet.getAddress().getHostAddress());// 包地址
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
        // 关闭连接
        socket.close();
    }
}



UDP聊天实现



循环发送消息:
public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        // 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("localhost",6666));
            socket.send(packet);
            if(data.equals("bye")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}


循环接收消息:
public class UdpReceiveDemo01 {
    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);
            // 接收
            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, data.length);
            System.out.println(receiveData);
            if(receiveData.equals("bye")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}


聊天:双方都可以发送消息

发送端

public class TalkSend implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    BufferedReader reader = null;
    // 哪个端接口发送
    private int fromPort;
    // 发送至哪个IP地址
    private String toIP;
    // 发送至哪个端口
    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);
            // 准备数据: 控制台读取 System.in
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @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) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

接收端

public class TalkReceive implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    // 端口号
    private int Port;
    // 消息是谁发送的
    private String msgFrom;
    public TalkReceive(int port,String msgFrom) {
        this.Port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @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);
                // 接收
                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, data.length);
                System.out.println(msgFrom+":"+receiveData);
                if(receiveData.equals("bye")){
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

学生端

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 开启两个线程
        // 启动发送端(学生要给老师9999端口发消息,)
        new Thread(new TalkSend(7777,"localhost",9999)).start();
        // 启动接收端(学生8888端口等待老师发送消息)
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();
    }
}

老师端:

public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        // 启动发送端(老师要给学生8888端口发消息,)
        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        // 启动接收端(老师9999端口等待学生发送消息)
        new Thread(new TalkReceive(9999,"学生")).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
  • DNS域名解析: www.baidu.com xxx.x.x.x…


    协议://ip地址:端口/项目名/资源
  • URL代码:
public class URLDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=1&password=123");
        System.out.println(url.getProtocol());// 协议
        System.out.println(url.getHost());// 主机ip
        System.out.println(url.getPort());// 端口
        System.out.println(url.getPath());// 全路径
        System.out.println(url.getFile());// 文件
        System.out.println(url.getQuery());// 参数
    }
}


URL下载:

代码:

public class URLDown {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 1.下载地址
        URL url = new URL("需要下载的资源");
        // 2.连接到这个资源HTTP
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        // 输入流
        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
        // 定义一个文件类输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("下载的资源名称");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        fos.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();
    }
}



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