四步帮你搞定网络编程之第二步

目录

一：基础知识点

1.1 源IP地址和目的IP地址

 1.2 源端口号和目的端口号

1.3 端口号和进程id

1.4 认识tcp和udp协议

二：socket编程接口

2.1 socket 常见API

2.2 简单的UDP网络程序

2.2.1 udp服务端

 三：简单的TCP网络程序

3.1 TCP socket API 详解

3.2 socket类

3.3 Tcp通用服务器

3.4 Tcp客户端

 3.5 英译汉服务器

                            总结

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一：基础知识点

 

1.1 源IP地址和目的IP地址

 在IP数据包头部中, 有两个IP地址, 分别叫做源IP地址, 和目的IP地址

 1.2 源端口号和目的端口号

传输层协议 (TCP 和 UDP) 的数据段中有两个端口号 , 分别叫做源端口号和目的端口号 . 就是在描述 " 数据是谁发的 , 要发 给谁";

1.3 端口号和进程id

我们的端口号是唯一表示一个进程。另外 , 一个进程可以绑定多个端口号 ; 但是一个端口号不能被多个进程绑定。

1.4 认识tcp和udp协议

这个建议大家翻看我前面写的文章，就不一 一赘述了。

二：socket编程接口

2.1 socket 常见API

见下表：

2.2 简单的UDP网络程序

实现一个简单的服务端接收客户端输入的信息然后在服务端显示。

2.2.1 udp服务端

import java.io.IOException;
 import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket; 
import java.net.InetAddress;
 import java.util.Scanner;
public class UdpClient { 
// 定义发送数据报的目的地
 public static final int DEST_PORT = 30000; 
public static final String DEST_IP = "127.0.0.1";
 // 定义每个数据报的最大大小为4K 
private static final int DATA_LEN = 4096;
 // 定义接收网络数据的字节数组 
byte[] inBuff = new byte[DATA_LEN];
 // 创建接受回复数据的DatagramPacket对象
private DatagramPacket packet_in = new DatagramPacket(inBuff, inBuff.length); 
// 定义一个用于发送的DatagramPacket对象
 private DatagramPacket packet_out = null;
 public void start() throws IOException { try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket()) { // 初始化发送用的DatagramSocket InetAddress ip = InetAddress.getByName(DEST_IP); packet_out = new DatagramPacket(new byte[0], 0, ip, DEST_PORT); // 创建键盘输入流 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入数据"); // 不断读取键盘输入 String key =null; // 键盘输入字符对应的byte数组 byte[] keyBuff = null; while (sc.hasNextLine()) { key = sc.nextLine();
比特科技
客户端启动后显示如下：
客户端输入数据后，客户端和服务端显示如下：
实现英译汉服务器
通过上面的UDP服务端进行修改就可以实现英汉互译的服务器，服务端代码需要调整，客户端则不变，代码如下：
if ("exit".equals(key)) { break; }// 输入的字符串→字节数组 keyBuff = key.getBytes(); // 设置发送用的DatagramPacket里的字节数据 packet_out.setData(keyBuff); // 发送数据报 socket.send(packet_out); // 读取Socket中的数据，读到的数据放在inPacket所封装的字节数组里。 socket.receive(packet_in); System.out.println(new String(inBuff, 0, packet_in.getLength())); System.out.println("请输入数据:"); }System.out.println("=== 客户端退出 ==="); } }public static void main(String[] args) throws IOException { new UdpClient().start(); } }

客户端启动后显示如下： 

客户端输入数据后，客户端和服务端显示如下： 

 

2.2.2实现英译汉服务器

通过上面的UDP服务端进行修改就可以实现英汉互译的服务器，服务端代码需要调整，客户端则不变，代码如下：

package com.store.frank.udp; 
import java.net.DatagramPacket;
 import java.net.DatagramSocket;
 import java.net.SocketAddress;
import java.util.HashMap;
 import java.util.Map;
public class UdpDictServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
new UdpDictServer().start();
}
// 定义udp端口号
public static final int PORT = 30000;
// 每个数据报最大为4K
private static final int DATA_LEN = 4096;
// 接收网络数据的字节数组
byte[] buff_in = new byte[DATA_LEN];
// 以指定字节数组创建准备接受数据的DatagramPacket对象
private DatagramPacket packet_in = new DatagramPacket(buff_in, buff_in.length);
// 定义一个用于发送的DatagramPacket对象
private DatagramPacket packet_out;
public void start() throws Exception {
try(DatagramSocket socket = new DatagramSocket(PORT)){
String key = null; // 客户端输入的英文单词
String value=null; // 服务端翻译的中文内容
SocketAddress address=null; // 获取客户端对象,通过该对象将数据写给对方，否则没有目的地
byte[] reviceData=null; // 返回给客户端的数据
System.out.println("英译汉服务器启动了......");
while (true){
// 读取socket中的数据，然后将数据封装到 packet_in 中
socket.receive(packet_in);
// 获取客户端输入的数据
buff_in=packet_in.getData();
// 将byte数组转换为字符串 需要去掉后面的空格
key=new String(buff_in,0,buff_in.length).trim();
// 根据map的key获取value
value=maps.get(key);
if(null == value){
value="默认值";
}
address=packet_in.getSocketAddress();
// 检查退出条件
if("down".equals(key)){
System.out.println("客户端输入的是:"+key);
reviceData="服务器关闭了，请重试".getBytes();
packet_out=new DatagramPacket(reviceData,reviceData.length,address);客户端输入数据后，客户端和服务端显示如下：
2.2简单的TCP网络程序
和刚才UDP类似. 实现一个简单的英译汉的功能
TCP socket API 详解
ServerSocket类
socket.send(packet_out);
break;
}else {
System.out.println("客户端输入的是:"+key+",翻译后的结果是"+value);
// 构建服务端发送给客户端的数据
reviceData=("你输入的英文单词翻译成中文是:"+value).getBytes();
// 构建 packet_out 发送数据
packet_out=new DatagramPacket(reviceData,reviceData.length,address);
socket.send(packet_out);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("=====服务器关闭=====");
}
}
// 定义map集合，用来存放需要翻译的单词。
private static Map maps = new HashMap<>();
// 向map中添加数据
static {
maps.put("dog", "狗");
maps.put("cat", "猫");
maps.put("fish", "鱼");
maps.put("bird", "鸟");
maps.put("pig", "猪");
}
}

 客户端输入数据后，客户端和服务端显示如下：

 三：简单的TCP网络程序

3.1 TCP socket API 详解

和刚才 UDP 类似 . 实现一个简单的英译汉的功能

TCP socket API 详解

ServerSocket 类

 bind（）：

服务器程序所监听的网络地址和端口号通常是固定不变的 , 客户端程序得知服务器程序的地址和端口号后

就可以向服务器发起连接 ; 服务器需要调用 bind 绑定一个固定的网络地址和端口号 ;

如果地址为 null ，则系统将接收临时端口和有效的本地地址来绑定套接字。

accept():

三次握手完成后 , 服务器调用 accept() 接受连接 ;

如果服务器调用 accept() 时还没有客户端的连接请求 , 就阻塞等待直到有客户端连接上来 ;

Socket 是一个返回值 , 代表网络的套接字 ;

3.2 socket类

具体如下：

 

3.3 Tcp通用服务器

TCP 服务端，接收客户端内容，然后输出：

package com.store.frank.http;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class HttpServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("服务器启动了....");
        boolean isShow=true; // 设置第一次输出[服务器启动了....]，启动后不再显示。
        while (true){
            try {
                Socket client = server.accept();
                String clientName=client.getInetAddress().getLocalHost().toString();
                if(isShow){
                    System.out.println("客户端:"+clientName+"已连接到服务器");
                }
                isShow=false;
                BufferedReader br = new BufferedReader(new
                        InputStreamReader(client.getInputStream()));
                String word = br.readLine(); // word 客户端发送来的消息
                if(null != word){
                    System.out.println("客户端输入的是:"+word+",服务器响应的是:"+word);
                    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
                            OutputStreamWriter(client.getOutputStream()));
                    bw.write(word+"\n");
                    bw.flush();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.4 Tcp客户端

package com.store.frank.http;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class HttpClient {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket s = new Socket("127.0.0.1",8888);
//构建IO
            InputStream is = s.getInputStream();
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os));
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            Scanner scanner=new Scanner(System.in);
            String key = null;
            String value = null;
            while (true){
                System.out.println("请输入数据");
                if(scanner.hasNext()) {
                    key = scanner.nextLine();
//向服务器端发送一条消息
                    bw.write(key+"\n");
                    bw.flush();
//读取服务器返回的消息
                    value = br.readLine();
                    System.out.println("客户端输入的是:"+key+",服务器响应的是："+value);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务端与客户端启动后，客户端输入 cat 后，客户端和服务端显示如下：

 3.5 英译汉服务器

具体代码如下：

package com.store.frank.http;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HttpDictServer {
// 定义map集合，用来存放需要翻译的单词。
private static Map maps = new HashMap<>();
// 向map中添加数据
static {
maps.put("dog", "狗");
maps.put("cat", "猫");
maps.put("fish", "鱼");
maps.put("bird", "鸟");
maps.put("pig", "猪");
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
System.out.println("服务器启动了....");
boolean isShow=true; // 设置第一次输出[服务器启动了....]，启动后不再显示。
while (true){
try {
Socket client = server.accept();
String clientName=client.getInetAddress().getLocalHost().toString();
if(isShow){
System.out.println("客户端:"+clientName+"已连接到服务器");
}
isShow=false;
BufferedReader br = new BufferedReader(new
InputStreamReader(client.getInputStream()));
// key 客户端发送来的消息
String key = br.readLine();
// 服务器翻译后的结果
String value=maps.get(key);if(null != key){
if(null == value){
value="default";
System.out.println("客户端输入的是:"+key+",服务端返回的是默认值：default");
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
OutputStreamWriter(client.getOutputStream()));
bw.write(value+"\n");
bw.flush();
}else{
System.out.println("客户端输入的是:"+key+",服务器翻译后是:"+value);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
OutputStreamWriter(client.getOutputStream()));
bw.write(value+"\n");
bw.flush();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

英译汉的客户端与通用服务器的客户端代码是相同的。

服务端与客户端启动后，客户端输入 cat 后，客户端和服务端显示如下：

                            总结

 

  以上是今天分享的内容，如有不当之处请大家多多指教，感激不尽！