网络编程学习

网络编程

软件结构

• C/S结构：QQ、迅雷、百度网盘
  • 程序员：开发客户端和服务端程序
  • 用户：需要下载升级更新客户端
  • 对网络带宽要求相对较低
  • 数据安全性相对较高
• B/S结构：IE、谷歌、火狐
  • 程序员：只需要开发服务端程序
  • 用户：用户无需下载客户端
  • 对网络带宽要求相对较高，不适合游戏软件
  • 数据安全性相对较高

网络通信协议

通信协议指计算机相互沟通时发送数据的规则。这些规则规定了发送数据的格式、传递的速度、传输的步骤。

• TCP/IP协议(实际模型)
  • 应用层：HTTP
  • 传输层: TCP/UDP
  • 网络层: IP、ICMP、ARP
  • 物理+数据链路层：Link

TCP和UDP的区别

TCP和UDP是传输层的协议，其中TCP是面向连接的协议，UDP是不面向连接的协议。

• UDP 不用建立连接即可发送
  • 比如发短信
  • 传输的数据量有限
  • 数据不可靠
• TCP 建立连接后才能发送
  • 比如打电话
  • 理论上数据量无限制
  • 效率相对较低
  • 数据可靠

网络编程三要素

• 协议
• IP地址：电脑的编号，唯一标识。
  • ipv4和ipv6
  • 常用命令：
    • ipconfig / all
    • ping 网址
  • 因特网和局域网
  • 子网掩码：划分网络地址和主机地址
  • DHCP服务器：自动分配IP地址
  • DNS服务器：域名解析服务器
• 端口：计算机进程的唯一标识
  • Tomcat 8080
  • MySQL 3306
  • Oracle 1521

IP + 端口 = 网络中运行进程的唯一标识

TCP协议模拟实现

这里是使用TCP协议来实现一个从客户端发送数据到服务器端的代码。
客户端：

public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端Socket对象
        Socket socket = new Socket("192.168.16.76",12306);//插座

        //通过socket获取输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        
        //创建文件对象
        File file = new File("test/server.txt");
        String filename = file.getName();

        //创建数据流上传文件名
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
        dos.writeUTF(filename);

        //创建高效流读取文件数据
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
        
        //循环读写数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while((len = bis.read(bytes))!=-1){
            bos.write(bytes,0,len);
        }
        bos.close();
        bis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

服务器端
接收线程类：

public class TcpServerThread extends Thread{

    private Socket socket;

    public TcpServerThread(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //3.获取输入流
            InputStream is = socket.getInputStream();

            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("test/server.txt"));

            //获取客户端的IP地址
            InetAddress inetAddress = socket.getInetAddress();
            String hostAddress = inetAddress.getHostAddress();

            System.out.println("文件上传服务器启动");

            //System.out.println(hostAddress+"客户端正在上传文件");
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len;
            while((len = bis.read(bys))!=-1){
                bos.write(bys,0,len);
            }
            System.out.println("文件上传成功");
            bos.close();
            bis.close();
            is.close();
            //serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

文件接收类：

public class UploadServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(12380);
        System.out.println("文件上传服务器启动");
        while(true){
            Socket clientSocket = ss.accept();
            new TcpServerThread(clientSocket).start();
        }
    }
}

UDP模拟实现

发送端：

public class UDP_send {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        byte[] bytes = "hello, udp".getBytes();
        int len = bytes.length;
        InetAddress ip = InetAddress.getByName("10.10.0.28");//192.168.16.76
        //创建数据包
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, len, ip, 10086);

        ds.send(dp);

        ds.close();
    }
}

接收端：

public class UDP_receive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

        //创建一个空的包裹
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);

        //接收数据到包裹
        ds.receive(dp);

        //解析包裹
        byte[] data = dp.getData();
        int length = dp.getLength();
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println("s = " + s);
        InetAddress address = dp.getAddress();
        System.out.println("address = " + address);

        String hostAddress = dp.getAddress().getHostAddress();
        System.out.println("hostAddress = " + hostAddress);

    }
}