26 API-网络编程(网络概述,Socket通信机制,UDP协议发送和接收数据,TCP协议发送和接收数据)
1:网络编程(理解)
(1)网络编程：用Java语言实现计算机间数据的信息传递和资源共享(2)网络编程模型
l网络模型一般是指
OSI（
Open System Interconnection开放系统互连）参考模型
TCP/IP参考模型
(3)网络编程的三要素
A:IP地址
a:点分十进制
计算机只能识别二进制的数据，所以我们的IP地址应该是一个二进制的数据。
但是呢，我们配置的IP地址确不是二进制的，为什么呢?
IP：192.168.1.100
换算：11000000 10101000 00000001 01100100
假如真是：11000000 10101000 00000001 01100100的话。
我们如果每次再上课的时候要配置该IP地址，记忆起来就比较的麻烦。
所以，为了方便表示IP地址，我们就把IP地址的每一个字节上的数据换算成十进制，然后用.分开来表示：
既"点分十进制"
b:IP地址的组成
网络号段+主机号段
A类：第一号段为网络号段+后三段的主机号段
一个网络号：256*256*256 = 16777216
B类：前二号段为网络号段+后二段的主机号段
一个网络号：256*256 = 65536
C类：前三号段为网络号段+后一段的主机号段
一个网络号：256
c:IP地址的分类
A类 1.0.0.1---127.255.255.254
(1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址)
(2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。
B类 128.0.0.1---191.255.255.254172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。169.254.X.X是保留地址。
C类 192.0.0.1---223.255.255.254192.168.X.X是私有地址
D类 224.0.0.1---239.255.255.254
E类 240.0.0.1---247.255.255.254
特殊的IP地址：
127.0.0.1 回环地址(表示本机)
x.x.x.255 广播地址
x.x.x.0 网络地址
d:dos命令
ipconfig 查看本机ip地址
ping 后面跟ip地址。测试本机与指定的ip地址间的通信是否有问题
e:InetAddress
* 看InetAddress的成员方法：
* public static InetAddress getByName(String host):根据主机名或者IP地址的字符串表示得到IP地址对象(此方法为单例设计模式)
*/
public class InetAddressDemo {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
// public static InetAddress getByName(String host)
// InetAddress address = InetAddress.getByName("liuyi");
// InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.63");
// 获取两个东西：主机名，IP地址
// public String getHostName()
String name = address.getHostName();
// public String getHostAddress()
String ip = address.getHostAddress();
System.out.println(name + "---" + ip);
}
}B:端口
是应用程序的标识。范围：0-65535。其中0-1024不建议使用为系统保留端口。
C:协议: 通信的规则
TCP:建立数据通道,无限制,效率低,可靠
(3)Socket机制
A:通信两端都应该有Socket对象B:所有的通信都是通过Socket间的IO进行操作的
(4)UDP协议发送和接收数据(掌握 )
创建UDP发送端的Socket对象
创建数据并把数据打包
发送数据
释放资源
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
/*
* UDP协议发送数据：
* A:创建发送端Socket对象
* B:创建数据，并把数据打包
* C:调用Socket对象的发送方法发送数据包
* D:释放资源
*/
public class SendDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建发送端Socket对象
// DatagramSocket()
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
// 创建数据，并把数据打包
// DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
// 创建数据
byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
// 长度
int length = bys.length;
// IP地址对象
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
// 端口
int port = 10086;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port);
// 调用Socket对象的发送方法发送数据包
// public void send(DatagramPacket p)
ds.send(dp);
// 释放资源
ds.close();
}
}
接收：
创建UDP接收端的Socket对象
创建数据包用于接收数据
接收数据
解析数据包
释放资源
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
/*
* UDP协议接收数据：
* A:创建接收端Socket对象
* B:创建一个数据包(接收容器)
* C:调用Socket对象的接收方法接收数据
* D:解析数据包，并显示在控制台
* E:释放资源
*/
public class ReceiveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建接收端Socket对象
// DatagramSocket(int port)
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
// 创建一个数据包(接收容器)
// DatagramPacket(byte[] buf, int length)
byte[] bys = new byte[1024];
int length = bys.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length);
// 调用Socket对象的接收方法接收数据
// public void receive(DatagramPacket p)
ds.receive(dp); // 阻塞式
// 解析数据包，并显示在控制台
// 获取对方的ip
// public InetAddress getAddress()
InetAddress address = dp.getAddress();
String ip = address.getHostAddress();
// public byte[] getData():获取数据缓冲区
// public int getLength():获取数据的实际长度
byte[] bys2 = dp.getData();
int len = dp.getLength();
String s = new String(bys2, 0, len);
System.out.println(ip + "传递的数据是:" + s);
// 释放资源
ds.close();
}
}
(5)TCP协议发送和接收数据(掌握 )
创建TCP客户端的Socket对象
获取输出流，写数据
释放资源
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
/*
* TCP协议发送数据：
* A:创建发送端的Socket对象
* 这一步如果成功，就说明连接已经建立成功了。
* B:获取输出流，写数据
* C:释放资源
*
* 连接被拒绝。TCP协议一定要先看服务器。
* java.net.ConnectException: Connection refused: connect
*/
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建发送端的Socket对象
// Socket(InetAddress address, int port)
// Socket(String host, int port)
// Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 8888);
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 8888);
// 获取输出流，写数据
// public OutputStream getOutputStream()
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());
// 释放资源
s.close();
}
}
接收：
创建TCP服务器端的Socket对象
监听客户端连接
获取输入流，读取数据
释放资源
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
* TCP协议接收数据：
* A:创建接收端的Socket对象
* B:监听客户端连接。返回一个对应的Socket对象
* C:获取输入流，读取数据显示在控制台
* D:释放资源
*/
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建接收端的Socket对象
// ServerSocket(int port)
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
// 监听客户端连接。返回一个对应的Socket对象
// public Socket accept()
Socket s = ss.accept(); // 侦听并接受到此套接字的连接。此方法在连接传入之前一直阻塞。
// 获取输入流，读取数据显示在控制台
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len = is.read(bys); // 阻塞式方法
String str = new String(bys, 0, len);
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip + "---" + str);
// 释放资源
s.close();
// ss.close(); //这个不应该关闭
}
}
(6)案例：
A:UDP
a:最基本的UDP协议发送和接收数据
b:把发送数据改进为键盘录入
c:一个简易聊天小程序并用多线程改进
B:TCP
a:最基本的TCP协议发送和接收数据
b:服务器给出反馈
c:客户端键盘录入服务器控制台输出
d:客户端键盘录入服务器写到文本文件
e:客户端读取文本文件服务器控制台输出
f:客户端读取文本文件服务器写到文本文件
client
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
/*
* 按照我们正常的思路加入反馈信息，结果却没反应。为什么呢?
* 读取文本文件是可以以null作为结束信息的，但是呢，通道内是不能这样结束信息的。
* 所以，服务器根本就不知道你结束了。而你还想服务器给你反馈。所以，就相互等待了。
*
* 如何解决呢?
* A:在多写一条数据，告诉服务器，读取到这条数据说明我就结束，你也结束吧。
* 这样做可以解决问题，但是不好。
* B:Socket对象提供了一种解决方案
* public void shutdownOutput()
*/
public class UploadClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 11111);
// 封装文本文件
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
"InetAddressDemo.java"));
// 封装通道内流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
s.getOutputStream()));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) { // 阻塞
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
//自定义一个结束标记
// bw.write("over");
// bw.newLine();
// bw.flush();
//Socket提供了一个终止，它会通知服务器你别等了，我没有数据过来了
s.shutdownOutput();
// 接收反馈
BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(
s.getInputStream()));
String client = brClient.readLine(); // 阻塞
System.out.println(client);
// 释放资源
br.close();
s.close();
}
}
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class UploadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务器端的Socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(11111);
// 监听客户端连接
Socket s = ss.accept();// 阻塞
// 封装通道内的流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
s.getInputStream()));
// 封装文本文件
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("Copy.java"));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) { // 阻塞
// if("over".equals(line)){
// break;
// }
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
// 给出反馈
BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
s.getOutputStream()));
bwServer.write("文件上传成功");
bwServer.newLine();
bwServer.flush();
// 释放资源
bw.close();
s.close();
}
}
g:上传图片
Client
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.Socket;
public class UploadClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 19191);
// 封装图片文件
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
"林青霞.jpg"));
// 封装通道内的流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(s.getOutputStream());
byte[] bys = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = bis.read(bys)) != -1) {
bos.write(bys, 0, len);
bos.flush();
}
s.shutdownOutput();
// 读取反馈
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys2 = new byte[1024];
int len2 = is.read(bys2);
String client = new String(bys2, 0, len2);
System.out.println(client);
// 释放资源
bis.close();
s.close();
}
}
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class UploadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务器Socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(19191);
// 监听客户端连接
Socket s = ss.accept();
// 封装通道内流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(s.getInputStream());
// 封装图片文件
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream("mn.jpg"));
byte[] bys = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = bis.read(bys)) != -1) {
bos.write(bys, 0, len);
bos.flush();
}
// 给一个反馈
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("图片上传成功".getBytes());
bos.close();
s.close();
}
}
h:多线程改进上传文件
Server
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class UploadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务器Socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(11111);
while (true) {
Socket s = ss.accept();
new Thread(new UserThread(s)).start();
}
}
}
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
public class UploadClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 11111);
// 封装文本文件
// BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
// "InetAddressDemo.java"));
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
"ReceiveDemo.java"));
// 封装通道内流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
s.getOutputStream()));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) { // 阻塞
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
// Socket提供了一个终止，它会通知服务器你别等了，我没有数据过来了
s.shutdownOutput();
// 接收反馈
BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(
s.getInputStream()));
String client = brClient.readLine(); // 阻塞
System.out.println(client);
// 释放资源
br.close();
s.close();
}
}