Java-网络编程
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。
1.2.网络通信的要素
如何实现网络的通信
1.通信双方的地址:
- IP
- 端口
2.规则：网络通信协议
TCP/IP参考模型
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 , 4个字节组成。0~255。共42亿。2011年就用尽。
- IPv6 128位。8个无符号整数 ,十六进制表示。
2101:acdb:5ac4:65cd:8751:ac51:8521:19ac //伪造的 -
公网(互联网)和私网(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：又称网域，是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时对计算机的定位标识。
www.baidu.com www.alibaba.com
- 常用域名后缀
com：Commercial organizations,商业组织,公司
cn: 中国国家顶级域名
com.cn 中国公司和商业组织域名
net.cn 中国网络服务机构域名
gov.cn 中国政府机构域名
org.cn 中国非盈利组织域名
xyz：创意、创新；三维空间与无限可能
net：Network operations and service centers,网络服务商
top：顶级、高端、适用于任何商业 公司 个人
tech：科技、技术
org：Other organizations,非盈利组织
gov：Governmental entities,政府部门
edu：Educational institutions,教研机构
.ink：internet king 互联网之王，同时英文单词是墨水的意思
int：International organizations,国际组织
mil：Military (U.S),美国军部
pub： public大众、公共、知名。
- InetAddress
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
//测试IP
public class InetAddressTest {
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 inetAddress3 = InetAddress.getByName("localhost");
System.out.println(inetAddress3);
InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(localHost);
//查询网站ip地址
InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.alibaba.com");
System.out.println(inetAddress2);
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
1.4.端口
端口表示计算机上的一个程序的进程
所谓的端口，就好像是门牌号一样，客户端可以通过ip地址找到对应的服务器端，但是服务器端是有很多端口的，每个应用程序对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号。
-
不同的进程有不同的端口号，用来区分软件。
-
端口号被规定为：0~65535
-
TCP，UDP协议：65535*2。单个协议下端口号不能冲突。
-
端口分类
-
公有端口 0~1023
- HTTP : 80
- HTTPS : 443
- FTP : 21
- Telnet : 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：49152~65535
-
1.5.通信协议
网络通信协议：网络通信协议是一种网络通用语言，为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持，是一种网络通用语言。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：传输控制协议
- UDP：用户数据报协议
- IP：网络互连协议
TCP和UDP对比
1.TCP：打电话，需要连接
-
连接，稳定
-
三次握手，四次挥手
1.三次握手，最少需要三次稳定连接。
- 第一次：客户端发送请求到服务器，服务器知道客户端发送，自己接收正常。
- 第二次：服务器发给客户端，客户端知道自己发送、接收正常，服务器接收、发送正常。
- 第三次：客户端发给服务器：服务器知道客户端发送，接收正常，自己接收，发送也正常。
2.四次挥手，断开。
- 第一次：客户端请求断开。
- 第二次：服务器确认客户端的断开请求。
- 第三次：服务器请求断开。
- 第四次：客户端确认服务器的断开。
-
客户端，服务端
-
传输完成，释放连接，效率低
2.UDP：发短信，不需要连接
- 不连接，不稳定
- 客户端，服务端：没有明显的界限
- 不管对方有没有准备好，都可以进行发送
- DDOS：洪水攻击（饱和攻击）
1.6.TCP
客户端
- 连接服务器 Socket
- 发送信息
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
//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.创建一个socket连接
socket = new Socket(serverIp, port);
//3.发送信息IO流
os = socket.getOutputStream();
os.write("发送信息".getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(os!=null){
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
服务端
- 建立服务的端口 ServerSocket
- 等待用户的连接 accept
- 接收用户的消息
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) {
ServerSocket serverSocket = null;
Socket socket = null;
InputStream is = null;
ByteArrayOutputStream baos = null;
try {
//1.先得有一个地址
serverSocket = new ServerSocket(9999);
//2.等待客户端连接过来
socket = serverSocket.accept(); //accept()侦听并接受此套接字的连接；此方法在连接传入之前一直阻塞。
//3.读取客户端的信息
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());
} 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();
}
}
}
}
}
文件上传
服务器端
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
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();
//3.获取输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
//4.文件输出
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.jpg"));
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
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("接收完毕，可以断开".getBytes());
//5.关闭资源
fos.close();
is.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
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 {
//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("picture.jpg"));
//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，我已传输完毕
socket.shutdownOutput(); //我已传输完毕
//确定服务器接收完毕才能断开连接
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());
//5.关闭资源
baos.close();
is.close();
fis.close();
os.close();
socket.close();
}
}
Tomcat
服务端
- 自定义 S
- Tomcat服务器 S ：Java后台开发
客户端
- 自定义 C
- 浏览器 B
1.7.UDP
发短信，不需要连接，需要知道对方的地址
发送端
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class UdpTest01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.建立一个Socket
DatagramSocket Socket = new DatagramSocket();
//2.建个包
String msg = "Hello";
InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
int port = 9090;
//要发送的数据，数据的起始长度，要发送的地址
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
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class UdpTest01_1 {
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);
System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
System.out.println(new String(packet.getData()));
//关闭流
socket.close();
}
}
循环发送消息
发送端
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
public class UdpSenderTest01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
//准备数据，控制台读取
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true){
String data = reader.readLine();
byte[] bytes = data.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length, new InetSocketAddress("localhost", 7666));
socket.send(packet);
if(data.equals("bye")){
break;
}
}
socket.close();
}
}
接收端
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class UdpReceiveTest01 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7666);
while (true){
//准备接收包裹
byte[] container = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
socket.receive(packet);
//断开连接 bye
byte[] data = packet.getData();
String s = new String(data, 0, data.length);
System.out.println(s);
if (s.trim().equals("bye")){
break;
}
}
socket.close();
}
}
实现在线咨询
两个人都可以是发送方，也可以是接收方
使用多线程
TalkSend:消息发送方
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
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 (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void run() {
while(true){
try {
String data = reader.readLine();
byte[] bytes = data.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length, new InetSocketAddress(this.toIP, this.toPort));
socket.send(packet);
if(data.equals("bye")){
break;
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
socket.close();
}
}
TalkReceive:消息接收方
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
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) {
e.printStackTrace();
}
}
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);
//断开连接 bye
byte[] data = packet.getData();
String s = new String(data, 0, data.length);
System.out.println(msgFrom+":"+s);
if (s.trim().equals("bye")){
break;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
socket.close();
}
}
创建两个对象，可以实现互相聊天
public class TalkTeacher {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",4188)).start();
new Thread(new TalkReceive(7299,"学生")).start();
}
}
public class TalkStudent {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new TalkSend(9777,"localhost",7299)).start();
new Thread(new TalkReceive(4188,"老师")).start();
}
}
1.8.URL
https://www.baidu.com/?tn=93041572_hao_pg
统一资源定位符：定位资源，定位互联网上的某一个资源
DNS 域名解析
协议：//Ip地址：端口号/项目名/资源
URL下载网络资源
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
public class UrlDown {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.下载地址
URL url = new URL("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1592997668018&di=aa500bb3379726d3616903672a90d345&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Ft9.baidu.com%2Fit%2Fu%3D583874135%2C70653437%26fm%3D79%26app%3D86%26f%3DJPEG%3Fw%3D3607%26h%3D2408");
//2.连接到这个资源
HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
InputStream is = urlConnection.getInputStream();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("图片.jpg");
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len=is.read(buffer))!=-1){
fos.write(buffer,0,len); //写出数据
}
//关闭资源
fos.close();
is.close();
urlConnection.disconnect(); //断开连接
}
}
HTTP与HTTPS
1.HTTP，又被称为超文本传输协议，是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。我们在浏览器的地址栏里输入的网站地址叫做URL，就像每家每户都有一个门牌地址相同，每个网页也都有一个Internet地址。当你在浏览器的地址中输入一个URL，URL就确定了要浏览的地址。浏览器通过超文本传输协议，将Web服务器上站点的网页代码提取出来，并翻译成网页。
2.HTTPS协议，这是加强版HTTP协议，是一种更加安全的数据传输协议。