JAVA网络编程

 网络编程三要素，IP是电脑的地址，端口号是程序的标识，通过IP和端口确定网络传输对象，传输的内容需要遵从协议；

IP

IP是唯一的，IP表示采用IPV4,IPV6两种方法；

IPV4

采用32位地址长度，分成四组，采用点分十进制表示法，每组最大值为255，但最多只能容纳256*256*256*256=42亿，即最多只能容纳不到43亿的设备；容纳的设备数太少；鉴于此推出了IPV6

 

 IPV6采用128位地址长度，分成八组；可以容纳2^128个IP;采用冒分十六进制表示法；

 IPV4分为公网地址（万维网）和私有地址(局域网)；以此实现多个设备共用一个IP，它的原理是多个设备共用一个公网地址，再通过路由器为每个设备分配局域网地址，因此在不同的地方，局域网是不同的。

特殊IP:

 使用特殊IP,可以向本机传输信息，在任何场景下都正确。

常见CMD命令

ipconfig可以查看本机的IP地址，ping命令可以向其他设备传输信息

 

 最后一个图使用特殊地址向本机传输。

InetAddress的使用

使用静态方法getByName获取对象，参数为设备IP，或者设备名称，设备名称在系统->系统信息内的设备规格中查询

InetAddress address=  InetAddress.getByName("192.168.168.1");
//参数为设备IP，或者设备名称，设备名称在系统->系统信息内的设备规格中查询

使用getHostName,getHostAddress可以获取address对象的主机名，IP

System.out.println(address.getHostName());
System.out.println(address.getHostAddress()); 

端口号

端口号是程序在设备里的唯一标识；端口是由两个字节表示的整数，取值0~65535，其中0~1023的端口号用于一些知名的网络服务或应用，自己的则需要使用1024以上的端口号；一个端口号只能被一个应用程序使用。

协议

计算机网络中，传输数据的规则称为协议；

 OSI模型

 TCP/IP协议

对osi做出了合并简化，分为应用层，传输层，网络层，物理链路层

UDP协议

UDP协议与TCP协议；

UDP不会检查两个电脑是否连接，直接发送 ；应用于视频语音通话等，丢失数据的后果并不严重的场景，而TCP则用于传输文件等场景。

使用UDP传输数据

 使用DatagramSocket对象作为发送载体；DatagramPacket将终端应用，发送内容打包，传给DatagramSocket对象，DatagramSocket对象调用send方法发送，

发送内容应该是字节数组，程序流程如下：

        //发送内容
        String stl="abcdefghijklmn";
        byte[]bytes1=stl.getBytes();
        //发送终端，包括IP和端口，这里是接收方的值
        InetAddress address3=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port1=10087;
        //使用DatagramPacket打包，
        DatagramPacket dp1=new DatagramPacket(bytes1,bytes1.length,address3,port1);
        DatagramSocket ds2=new DatagramSocket();
        //使用DatagramSocket的send方法发送
        ds2.send(dp1) ;

        //释放资源
        ds2.close();

使用UDP接收数据

在运行时应该向运行接收端，在运行发送端；

   //接收时要绑定端口；不同于发送；
        DatagramSocket ds4=new DatagramSocket(10087);
        //接收数据包
        byte[]bytes3=new byte[1024];
        DatagramPacket dp2=new DatagramPacket(bytes3,bytes3.length);
        //开始接收
        ds4.receive(dp2);
        //解析数据包
        byte[]data=dp2.getData();
        int len=dp2.getLength();
        InetAddress address4=dp2.getAddress();
        int port3=dp2.getPort();
        System.out.println("接收到数据"+new String(data,data.length));
        System.out.println("该数据是从"+address4+"这台电脑中的"+port3+"这个端口发出的");

        //释放资源
        ds4.close();

接收端的receive方法在没接收消息前一直在阻塞态，直到接收完成；

UDP通信方式：

单播，广播，组播

组播：组播的IP地址，代表了一组电脑，发给组播就是发给这些电脑；组播使用相同的端口和IP地址

广播：

组播，广播，单播通过不同的IP地址实现

组播的代码实现：

MulticastSocket ms=new MulticastSocket(10000);

        byte[]bytes=new byte[1024];
        InetAddress ia=InetAddress.getByName("224.0.0.1");
        ms.joinGroup(ia);
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);

        while (true) {
            ms.receive(dp);
            if("884".equals("sss"))break;
            int len=dp.getLength();
            byte[]data=dp.getData();
            String name=dp.getAddress().getHostName();
            String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
            System.out.println("地址为"+ip+",名称为"+name+"的主机给你发送了消息： "+new String(data,0,len));
        }
        ms.close();

广播的代码实现

广播与单播相同，但广播要调用setBroadcast（）：

Java中的广播是通过使用UDP协议来实现的。首先，我们需要在套接字上调用setBroadcast()方法，以指示套接字要广播数据包。然后，我们可以使用DatagramSocket类来创建一个套接字，并使用DatagramPacket类来创建一个数据包，其中包含要广播的消息。最后，我们通过调用socket.send(packet)方法来发送广播消息。

public class BroadcastingClient {
    private static DatagramSocket socket = null;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        broadcast("Hello", InetAddress.getByName("255.255.255.255"));
    }

    public static void broadcast(String broadcastMessage, InetAddress address) throws IOException {
        socket = new DatagramSocket();
        socket.setBroadcast(true);

        byte[] buffer = broadcastMessage.getBytes();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, 4445);
        socket.send(packet);

        socket.close();
    }
}

TCP/IP协议

使用输入输出流来传输信息

 

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss=new ServerSocket(10001);

        //等待链接
        Socket socket=ss.accept();

        InputStream is=socket.getInputStream();
        int b;
        while((b=is.read())!=-1)
        {
            System.out.println((char)b);
        }
        socket.close();
        ss.close();
    }
}


public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",10001);

        OutputStream os=socket.getOutputStream();
        os.write("hello".getBytes());

        os.close();

    }
}

对于中文Server需要使用转换流转换；

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss=new ServerSocket(10001);

        //等待链接
        Socket socket=ss.accept();

        InputStream is=socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        int b;
        while((b=isr.read())!=-1)
        {
            System.out.println((char)b);
        }
        socket.close();
        ss.close();
    }
}

TCP/IP通信程序-三握四挥

三次握手：客户端发送连接请求->服务器返回响应->客户端再次发出确认信息，建立连接；

 四次挥手

客户端发出取消连接请求->服务器返回响应，表示受到请求->服务器处理完数据后，发出确认取消消息->客户端再次发送确认消息，连接取消