Java-网络编程

网络编程

基本概念

三要素

• IP地址 :是电脑在网络中的唯一标识
• 端口 :程序在电脑中的唯一标识
• 协议 :就是一种传输规则

IP地址

分类

• IP地址分为IPv4和IPv6
  • IPv4:是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址
  • IPv6：通过IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进制数

DOS命令:

• ipconfig：查看本机IP地址
• ping IP地址：检查网络是否连通 (127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用)

获取和操作IP地址:

InetAddress

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
	例:InetAddress address = InetAddress.getByName("主机名或者IP地址");

String getHostName()     //获取此IP地址的主机名
    例:String hostName = adress.getHostName();    //获得主机名

String getHostAddress()  //返回文本显示中的IP地址字符串
    例:String ip = adress.getHostAddress();  //获得ip地址

端口

• 取值范围是0~65535
  • 0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用
  • 普通的应用程序需要使用1024以上的端口号

协议

• UDP协议
  • 无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接
• TCP协议
  • 传输控制协议

UDP通信程序

• 联想与电台和收音机

发送数据

构造方法

DatagramSocket()  创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的任何可用端口 //(相当于码头)
    例: DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); //发送端可以不传参数,绑定到本地主机上的任何可用端口

DatagramPacket(byte[] buf,int len,InetAddress add,int port)  创建数据包,发送长度为len的数据包到指定主机的指定端口//(相当于包裹)
    例: byte[] bys = "发送内容...".getBytes(); 
	    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);

相关方法

void send(DatagramPacket p)  发送数据报包  
	例: ds.send(dp);   //码头发送包裹

void close()  关闭数据报套接字  
	例:ds.close();  //用完后离开码头

接收数据

构造方法

DatagramSocket(端口号)  //解释同上(找指定码头接收)
	例:DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345); //传一个与发送端一样的端口,便与接收

DatagramPacket(byte[] buf, int len)  创建一个DatagramPacket用于接收长度为len的数据包//(创建要接收的包裹的袋子)
	例:byte[] bys = new byte[1024];
       DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);  //

相关方法

void receive(DatagramPacket p)    从此套接字接受数据报包
    例:ds.receive(dp); //码头接收包裹,装进自己的袋子

byte[] getData()  返回数据缓冲区
    例:dp.getData()  
    
int getLength()  返回要发送的数据的长度或接收的数据的长度
    例:dp.getLength() 

void close()  关闭数据报套接字
    例:ds.close();  //用完后离开码头

UDP三种通讯方式

• 单播

  单播用于两个主机之间的端对端通信

• 组播

  组播用于对一组特定的主机进行通信

• 广播

  广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信

单播

组播

代码实现

发送端:
   // 1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
	DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

   //2. 创建数据，并把数据打包(DatagramPacket)
	byte[] bytes = "hello 组播".getBytes();
	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,InetAddress.getByName("224.0.1.0"),5000);
                        //组播可用地址:224.0.1.0 ~ 239.255.255.255

   //3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
	ds.send(dp);

   //4. 释放资源
	ds.close();

接收端:
   // 1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
	MulticastSocket ms = new MulticastSocket(5000);  //与发送端同步

   // 2. 创建一个箱子,用于接收数据
	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);

   // 3. 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"));  //与发送端同步

   // 4. 将数据接收到箱子中
	ms.receive(dp);

   // 5. 解析数据包,并打印数据
    System.out.println(new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
                       
   // 6. 释放资源
    ms.close();

广播

代码实现

发送端:
	// 1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
	DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

	// 2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去
	byte[] bytes = "广播 hello".getBytes();
	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,InetAddress.getByName("255.255.255.255"),5000);

	// 3. 发送数据
	ds.send(dp);

	// 4. 释放资源
	ds.close();

接收端:
	// 1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
	DatagramSocket ds = new DatagramSocket(5000);  //与发送端一致

	// 2. 创建一个数据包，用于接收数据
	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);

	// 3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
	ds.receive(dp);	

	// 4. 解析数据包，并把数据在控制台显示
	System.out.println(new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));
                       
	// 5. 关闭接收端
	ds.close();
    }
}

TCP通信程序

发送数据(客户端)

构造方法

Socket(InetAddress address,int port)  创建流套接字并将其连接到指定IP指定端口号 
    例: Socket s = new Socket("127.0.0.1",10000)   //服务端IP地址 端口号

Socket(String host, int port)  创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
    例: Socket s = new Socket("主机名",10000)   //服务端主机名  端口号

相关方法

OutputStream getOutputStream()  返回此套接字的输出流
	例:OutputStream os = s.getOutputStream();
	   os.write("发送内容");

实现代码

	//创建客户端的Socket对象(Socket)
	//Socket(String host, int port) 创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
	Socket s = new Socket("127.0.0.1",10000);
	
	//获取输出流，写数据
	//OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流
	OutputStream os = s.getOutputStream();
	
	//写入发送的数据
	os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

	//释放资源
	os.close();
	s.close()

接收数据(服务端)

构造方法

ServletSocket(int port)  创建绑定到指定端口的服务器套接字
    例:ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);  //与发送端相同端口号

相关方法

Socket accept()  监听要连接到此的套接字并接受它
	例:Scoket s = ss.accept();  
	
InputStream getInputStream()  返回此套接字的输入流  
	例:InputStream is = s.getInputStream() 
        is.read(bytes);

实现代码

	//创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
	//ServerSocket(int port) 创建绑定到指定端口的服务器套接字
	ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

	//Socket accept() 侦听要连接到此套接字并接受它
	Socket s = ss.accept();

	//获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
	InputStream is = s.getInputStream();
	byte[] bys = new byte[1024];
	int len = is.read(bys);
	System.out.println("数据是：" + new String(bys,0,len));

	//释放资源
	is.close();
	s.close();
	ss.close();

完整案例:

客户端与服务器之间通信

发送端:
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);

        //是本地的流,用来读取本地文件的.
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStrearm(new FileInputStream("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();
    }
}

接收端:
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        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("copy.jpg"));

        int b;
        while((b = bis.read()) !=-1){
            bos.write(b);
        }

        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
        bw.write("上传成功");
        bw.newLine();
        bw.flush();

        bos.close();
        accept.close();
        ss.close();
    }
}