Java网络编程

1. 网络编程概述

  1. java是Internet上的语言,它从语言级上提供了对网络应用程序的支持,程序员能够很容易开发常见的网络应用程序关于
  2. 计算机网络
    1. 目的:直接或间接地通过网络协议与其它计算机实现数据交互进行通讯
    2. 两个主要问题:
      1. 如何准确定位网络上的一台或多台主机:定位主机上的特定的应用
      3. 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

2. 网络通信要素

2.1 IP和端口号

2.1.1 网络要素:IP

  1. IP地址:InertAddress
    1. 标识Internet上的唯一一台计算机(通信实体)
    2. 在Java中使用InetAddress类代表IP地址
    3. IP地址的分类方式1:IPV4和IPV6
    4. IP地址的分类方式2:公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用)
  2. 域名:针对实际中用来标识网络的地址
  3. 本地IP地址:127.0.0.1 代表本机地址,对应着:localhost
  4. 如何实例化InetAddress:两个方法:getByName(String host) 、 getLocalHost()
    1. getHostName():获取域名
    2. getHostAddress():获取地址
public static void main(String[] args) {

        try {
            //File file = new File("hello.txt");
            //
            InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.10.14");

            System.out.println(inet1);

            InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("www.atguigu.com");
            System.out.println(inet2);

            InetAddress inet3 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inet3);

            //获取本地ip
            InetAddress inet4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inet4);

            //getHostName()
            System.out.println(inet2.getHostName());
            //getHostAddress()
            System.out.println(inet2.getHostAddress());

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }


}

2.1.2 网络要素 端口号

  1. 端口号标识正在计算机上运行的进行,不同的进程要有不同的端口号
  2. 被规定为一个16位的整数:0-65535
  3. 端口的分类
    1. 公认端口:0~1023:被预先定义的服务通信占用(如:HTTP占用端口80,FTP占用端口21,Thlnet占用端口23)
    2. 注册端口:1024~49151。分配给用户进程或应用程序(Tomcat占用端口8080,MySQL占用端口3306)
    3. 动态/私有端口:49152~65535
  4. 端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字:Socket

2.3 网络通信协议

  1. TCP协议:
    1. 使用TCP协议,须先建立TCP连接,形成传输数据通道
    2. 传输前,采用三次握手方式,点对点通信,是可靠的
    3. 在TCP协议进行通信的两个应用程序:客户端和服务端
    4. 在连接中可进行大数据量的传输
    5. 传输完毕,须释放已建立的连接,效率低
  2. UDP协议
    1. 将数据、源、目的封装到数据包,不需要建立连接
    2. 每个数据报的大小限制在64K内
    3. 发送不管对方是否准备好,接收方收到也不确定,故是不可靠的
    4. 发送数据结束,无需释放资源,开销小,数据快

3. 相关例题

package com.atguigu.java1;

import org.junit.Test;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 实现TCP的网络编程
 * 例子1:客户端发送信息给服务端,服务端将数据显示在控制台上
 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:30
 */
public class TCPTest1 {

    //客户端
    @Test
    public void client()  {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1.创建Socket对象,指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet = InetAddress.getByName("192.168.14.150");
            socket = new Socket(inet,8894);
            //2.获取一个输出流,用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            os.write("你好,我是客户端mm".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            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
    @Test
    public void server()  {

        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket,指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8894);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();

            //不建议这样写,可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.print(str);
//        }
            //4.读取输入流中的数据
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println(baos.toString());

            System.out.println("收到了来自于:" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(baos != null){
                //5.关闭资源
                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(ss != null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }





    }

}

   /*
    这里涉及到的异常,应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void client() throws IOException {
        //1.
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        //2.
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("beauty.jpg"));
        //4.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //5.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }

    /*
    这里涉及到的异常,应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //1.
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        //2.
        Socket socket = ss.accept();
        //3.
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("beauty1.jpg"));
        //5.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        //6.
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();

    }
}
package com.atguigu.java1;

import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 实现TCP的网络编程
 * 例题3:从客户端发送文件给服务端,服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。
 * 并关闭相应的连接。
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 4:13
 */
public class TCPTest3 {

    /*
        这里涉及到的异常,应该使用try-catch-finally处理
         */
    @Test
    public void client() throws IOException {
        //1.
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        //2.
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("beauty.jpg"));
        //4.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //关闭数据的输出
        socket.shutdownOutput();

        //5.接收来自于服务器端的数据,并显示到控制台上
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bufferr = new byte[20];
        int len1;
        while((len1 = is.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer,0,len1);
        }

        System.out.println(baos.toString());

        //6.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
        baos.close();
    }

    /*
    这里涉及到的异常,应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //1.
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        //2.
        Socket socket = ss.accept();
        //3.
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("beauty2.jpg"));
        //5.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        System.out.println("图片传输完成");

        //6.服务器端给予客户端反馈
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("你好,美女,照片我已收到,非常漂亮!".getBytes());

        //7.
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();
        os.close();

    }
}

package com.atguigu.java1;

import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/**
 * UDPd协议的网络编程
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 4:34
 */
public class UDPTest {

    //发送端
    @Test
    public void sender() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();



        String str = "我是UDP方式发送的导弹";
        byte[] data = str.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);

        socket.send(packet);

        socket.close();

    }
    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

        byte[] buffer = new byte[100];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);

        socket.receive(packet);

        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

        socket.close();
    }
}


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