Java-day18(网络编程)
网络编程
1.概述
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Java提供跨平台的网络类库，可以实现无痛的网络连接，程序员面对的是一个统一的网络编程环境
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网络编程的目的：直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通信
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网络编程的两个主要问题：
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1.如何准确定位网络上一台或多台计算机
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通信双方地址
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一定的规则
TCP/IP参考模型（现实中运用）
OSI参考模型（太过理想化，未广泛推广）
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2.找到主机后如何可靠高效地进行数据传输
- TCP 可靠性高，每次传输数据多
- UDP 速度快，可靠性低
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2.要素
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IP和端口号
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IP： 唯一标识Internet上的计算机（回环：
127.0.0.1；主机：localhost） -
端口号： 标识正在计算机上运行的进程（程序）；不同的进程有不同的端口号；端口号为
0~2^16-1,0~1023被预先定义，1024~65535支持用户定义（默认数据库MySQL：3306,http：80） -
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字
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网络通信协议
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计算机网络中实现通信必须有的一些约定，及网络通信协议
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计算机各层之间互不影响
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TCP/IP协议簇：包含多个具有不同功能且相互关联的一组协议（以传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）为主）
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3.InetAddress类
InetAddress:位于java.net下
- InetAddress用来代表IP地址，一个
InetAddress的对象就代表一个IP地址 - 创建InetAddress类对象：
getByName(String host) - 获取IP地址
：getHostAddress()获取IP地址对应的域名：getHostName()
例：
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建InetAddress对象
InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.bilibili.com");
//inet = InetAddress.getByName("61.240.206.10");//也可以用IP地址
System.out.println(inet);//www.bilibili.com/112.83.140.13
System.out.println(inet.getHostAddress());
System.out.println(inet.getHostName());
System.out.println();
//获取本机的用户名与IP
InetAddress inet1 = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(inet1);
System.out.println(inet1.getHostAddress());
System.out.println(inet1.getHostName());
}
}
4.TCP网络通信
传输控制协议要点
- 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
- 传输前，采用“三次握手”方式，可靠
- TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端，服务端
- 在连接中可进行大数据量的传输
- 传输完成，需释放已建立的连接，效率低
例1
package com.end.java;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import org.junit.Test;
//客户端给服务器发送信息，服务端输送此信息到控制台
public class TestTCP1 {
@Test
//客户端
public void client() {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
try {
//1.创建一个Socket的对象，通过构造器指明服务器的IP地址及接收端口
socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
//2.getOutputStream()，发送数据，方法返回OutputStream的对象
os = socket.getOutputStream();
//3.具体的输出过程
os.write("我是客户端，请多多关照！".getBytes());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//4.关闭相应的流与Socket
if(os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(socket != null) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
//服务端
public void server() {
ServerSocket ss = null;
Socket s = null;
InputStream is = null;
try {
//1.创建ServerSocket的对象，通过构造器指明自身的接收端口
ss = new ServerSocket(9090);
//2.调用accept()方法，返回Socket的对象()
s = ss.accept();
//3.调用Socket的getInputStream(): 接收从客户端发送过来的数据输入流
is = s.getInputStream();
//4.对获取的输入流进行操作
byte[] b = new byte[20];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str = new String(b,0,len);
System.out.print(str);
}
System.out.println("收到来自" + s.getInetAddress().getHostName() + "的消息");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关闭相应的流与Socket
if(is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(s != null) {
try {
s.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(ss != null) {
try {
ss.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
例2
package com.end.java;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import org.junit.Test;
//客户端给服务器发送信息，服务端输送此信息到控制台，同向客户端发送“收到信息”
public class TestTCP2 {
@Test
//客户端
public void client() {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
InputStream is = null;
try {
socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),8081);
os = socket.getOutputStream();
os.write("我是客户端".getBytes());
//shutdownOutput()：告诉服务端消息已发送完毕
socket.shutdownOutput();
is = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[20];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str = new String(b,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(socket != null) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
//服务端
public void server() {
ServerSocket ss = null;
Socket s = null;
InputStream is = null;
OutputStream os = null;
try {
ss = new ServerSocket(8081);
s = ss.accept();
is = s.getInputStream();
byte[] b = new byte[20];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str = new String(b,0,len);
System.out.print(str);
}
os = s.getOutputStream();
os.write("我已收到".getBytes());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(os != null) {
try {
os.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(s != null) {
try {
s.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(ss != null) {
try {
ss.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
例3
package com.end.java;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import org.junit.Test;
//从客户端发送给服务器，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
//处理异常时，必须使用try-catch-finally！本例仅为书写方便
public class TestTCP3 {
@Test
public void client() throws Exception{
//客户端
//1.创建对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9898);
//2.本地获取文件发送给服务端
OutputStream os = socket.getOutputStream();
FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("1.webp"));
byte[] b = new byte[20];
int len;
while((len = fis.read(b)) != -1) {
os.write(b,0,len);
}
socket.shutdownOutput();
//3.读取服务端发送的数据
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] b1 = new byte[1024];
int len1;
while((len1 = is.read(b1)) != -1) {
String str = new String(b1,0,len1);
System.out.print(str);
}
//4.关闭相应的流
os.close();
is.close();
fis.close();
socket.close();
}
@Test
//服务器
public void server() throws Exception{
//1.创建对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(9898);
//2.接受/读取客户端请求或数据，保存到本地
Socket s = ss.accept();
InputStream is = s.getInputStream();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("2.webp"));
byte[] b = new byte[1024];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
fos.write(b,0,len);
}
System.out.println("收到来自" + s.getInetAddress().getHostName() + "的文件");
//3.向客户端发送信息
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("你发送的图片已接收成功".getBytes());
//4.关闭相应的流
os.close();
is.close();
fos.close();
ss.close();
s.close();
}
}
5.UDP网络通信
用户数据报协议要点
- 将数据，源，目的地址封装成数据包，不需要建立连接
- 每个数据报的大小限制在64K内
- 因无需连接，故不可靠
- 发送数据结束时无需释放资源，速度快
例
package com.end.java;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;
import org.junit.Test;
//发送端给服务器发送信息，服务端输送此信息到控制台
//DatagramSocket（数据报的发送和接收） 和 DatagramPacket（对象封装UDP数据报中数据）实现基于UDP协议网络程序
public class TestUDP {
@Test
//发送端
public void send() {
DatagramSocket ds= null;
try {
ds = new DatagramSocket();
byte[] b = "hello,world!".getBytes();
//创建数据报，每个数据报不能大于64K，都记录着数据，发送端IP，端口，及接收端IP，端口
DatagramPacket pack = new DatagramPacket(b,0,b.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
ds.send(pack);
} catch (SocketException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (UnknownHostException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
if(ds != null) {
ds.close();
}
}
}
@Test
//接收端
public void rceive() {
DatagramSocket ds = null;
try {
ds = new DatagramSocket(9090);
byte[] b = new byte[1024];
DatagramPacket pack = new DatagramPacket(b,0,b.length);
ds.receive(pack);
String str = new String(pack.getData(),0,pack.getLength());
System.out.println(str);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(ds != null) {
ds.close();
}
}
}
}
练习
package com.end.java;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Scanner;
import org.junit.Test;
//TCP编程练习：客户端给服务端发送文本，服务端将文本转成大写返回给客户端
public class TCPTest {
@Test
public void client() {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
Scanner scanner = null;
//4.接收来自服务端的数据
InputStream is = null;
try {
socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
os = socket.getOutputStream();
System.out.println("请输入多个字符: ");
scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.next();
os.write(str.getBytes());
socket.shutdownOutput();
is = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str1 = new String(b,0,len);
System.out.println(str1);
}
} catch (UnknownHostException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关闭流
if(is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if(scanner != null) {
scanner.close();
}
if(os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if(socket != null) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
public void server() {
ServerSocket ss = null;
Socket s = null;
InputStream is = null;
OutputStream os = null;
try {
ss = new ServerSocket(9090);
s = ss.accept();
//3.接收客户端信息
is = s.getInputStream();
byte[] b = new byte[10];
int len;
String str = new String();
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str1 = new String(b,0,len);
str += str1;
}
String strUpperCase = str.toUpperCase();
//返回客户端信息
os = s.getOutputStream();
os.write(strUpperCase.getBytes());
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭流
if(os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if(is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if(s != null) {
try {
s.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
if(ss != null) {
try {
ss.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
6.URL编程
- 统一资源定位符,一个URL的对象，就对应着互联网上的一个资源
- 可以通过URL的对象调用相应的方法，将此资源读取(“下载”)
- 组成：
<传输协议>://<主机号>:<端口号>/<文件名>如：http://127.0.0.1:8080/index.html
openStream()是将服务端的资源读取进来，如果希望输出数据，那就需要使用URLConnection
当需要与URL建立连接时，首先需要对象URL通过调用openConnection()生成的URLConnection对象，连接失败，将产生IOException异常
例
package com.end.java;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
//URL编程
public class TestURL {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.创建URL对象
URL url = new URL("http://127.0.0.1:8080//examples/index.html?about");
// //获取URL的协议名
// System.out.println("协议名：" + url.getProtocol());
// //获取URL的主机名
// System.out.println("主机名：" + url.getHost());
// //获取URL的端口号
// System.out.println("端口号：" + url.getPort());
// //获取URL的文件路径
// System.out.println("文件路径：" + url.getPath());
// //获取URL的文件名
// System.out.println("文件名：" + url.getFile());
// //获取URL的相对路径
// System.out.println("文件相对路径：" + url.getRef());
// //获取URL的查询名
// System.out.println("查询名：" + url.getQuery());
//将服务端的资源读取进来
InputStream is = url.openStream();
byte[] b = new byte[20];
int len;
while((len = is.read(b)) != -1) {
String str = new String(b,0,len);
System.out.println(str);
}
is.close();
//既有数据的输入，又有数据的输出，考虑使用URLConnection
URLConnection urlConn = url.openConnection();
InputStream is1 = urlConn.getInputStream();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("abc.txt"));
byte[] b1 = new byte[20];
int len1;
while((len1 = is1.read(b1)) != -1) {
fos.write(b1,0,len1);
}
fos.close();
is.close();
}
}
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参考资料：
尚硅谷宋红康20天搞定Java基础下部