Java网络编程基础+示例

Java网络编程基础

1.1、概述

地球春：你在西安，你的一个美国的朋友。

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信件：

计算机网络：

• 计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

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网络编程目的：

• 传播交流信息，也就是数据交换。通信。

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想要达到的效果：

1. 如何确定网络上的一台主机。192.168.16.123：端口，定位到这个计算机上的某个资源
2. 找到这个主机，如何传输数据呢？

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javaweb: 网页编程 B/S

网络编程：TCP/IP C/S

1.2、网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方地址：

• ip
• 端口
• 192.168.16.123：5900

规则：网络通信协议

TCP/IP参考模型：

小结：

1. 网络编程中有两个主要的问题
   • 如何准确的定位到网络上的一台或者多台主机。
   • 找到主机如何进行通信
2. 网络编程中的要素
   • IP 和 端口号 IP.
   • 网络通信协议 udp, tcp
3. 万物皆对象

1.3、IP

ip地址：InetAddress

• ip是唯一定位一台网络计算机的标识
• 127.0.0.1：本机localhost、
• ip地址分类
  • IPV4/IPV6
    • IPV4 127.0.0.1，4个字节组成
    • IPV6 fe80::3544:9d14:32df:d931%8 8个误符号整数
  • 公网（互联网） -私网（局域网）
    • 192.168.xx.xx 专门给组织内部使用的
• 域名：记忆IP问题！
  • IP: (www.baidu.com)

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尝试代码

package com.yanxun.ip;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

//测试ip
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);

            //获取本地ip地址
            InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(localHost);
            InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("localhost");//本机ip
            System.out.println(inetAddress);


            //查询百度网址地址ip
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//通过域名查询
            System.out.println(inetAddress2);

            //常用方法
            System.out.println(inetAddress2.getAddress());
            System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//ip
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//ip
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//域名，或者本机名字

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

1.4、端口

端口表示计算机上的一个程序的进程：

• 不同的进程有不同的端口号！用来区分软件！

• 被规定0~65535

• TCP, UPD: 65535 * 2 tcp: 80, udp: 80, 单个协议下，端口号不能冲突。

• 端口分类

  • 公有端口 0 ~ 1023 尽量不要占用

    • HTTP: 80
    • HTTP: 443
    • FTP: 21
    • Telent: 23

  • 程序注册的端口： 1024~49151， 分配给用户或者程序

    • Tomcat: 8080
    • Mysql: 3306
    • Oracle: 1521

  • 动态、私有：49152~65535

    • #查看所有的端口
      netstat -ano
      #查看指定端口
      netstat -ano|findstr "8080"
      #查看指定端口的进程
      tasklist|findstr "9090"
      

      

相同端口才能通信

​ 

1.5、通信协议

协议：约定，也就是交流群体都遵循的规则。

**网络通信协议：**速率、传输码率，代码结构，传输控制…

**问题：**非常的复杂？

大事化小：分成

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TCP/IP协议

重要：

• TCP: 用户传输协议
• UDP：用户数据报协议

出名的协议：

• TCP：
• IP：网络互联的协议

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TCP UDP 对比

TCP : 打电话

• 连接，稳定

• 三次握手 四次挥手

  • #三次握手
    A：你瞅啥？
    B: 瞅你咋滴？
    A：干一场！
    
    #四次挥手
    A：我要走了
    B：你真的要走了嘛？
    B: 你真的真的要走了嘛?
    A: 我真的要走了
    

• 客户端、服务端

UDP: 发短信

• 不连接，不稳定
• 客户端、服务端：没有明确的界限
• 不管有没有准备好，都可以发给你。。。
• 导弹
• DDOS: 洪水攻击！（饱和攻击）

1.6、TCP

TCP实现聊天：

客户端

1. 连接服务器Socket
2. 发送消息

package com.yanxun.tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os  = null;
        //1.客户端要知到服务器的地址
        try {
            InetAddress serverIp = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2.创建一个socked连接
            socket = new Socket(serverIp, port);
            //3.发送消息 IO流
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好，欢迎学习java".getBytes());


        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}

服务器

1. 建立服务的端口 ServerSocket
2. 等待用户的链接 accept
3. 接收用的消息

package com.yanxun.tcp;

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

public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        InputStream is = null;
        // 1.服务器得有一个地址
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2.等待客户端连接过来
            socket = serverSocket.accept();
            //3.读取客户端的消息
            is = socket.getInputStream();

            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                baos.write(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println(baos.toString());

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (baos != null) {
                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 (serverSocket != null) {
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }


        }
    }
}

效果图：

文件上传

服务器端：

package com.yanxun.tcp;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1.创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2.监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞监听，一直等客户端连接
        //3.获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //4.文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.pg"));
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1) {
            fos.write(buffer, 0, len);
        }

        //通知客户端我接收完毕
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我接收完毕了，你可以断开了".getBytes());

        //关闭
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端：

package com.yanxun.tcp;


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

public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //1.创建一个Socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);
        //2.创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3.文件流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("my.rar"));
        //4.写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
            os.write(buffer, 0, len);
        }
        //通知服务器我已经接收完了
        socket.shutdownOutput();//我已经传输完了！

        //通知客户端我接收完毕，才能断开连接
        //String byte[]
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[1024];
        int len2;
        while((len2 = is.read(buffer2)) != -1) {
            baos.write(buffer2, 0, len2);
        }

         //5.关闭资源
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

Tomcat

服务端：

• 自定义 S
• Tomcat服务器 S：Java后台开发！

客户端：

• 自定义 C
• 浏览器 B

1.7、UDP

发短信：不用连接，但是要知到地址。

发送端

package com.yanxun.UDP;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

//不需要连接服务器
public class UdpDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        //2.建立一个包
        String msg = "你好服务器!";

        //发送给谁
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
        //数据，数据长度开始和结束，发送的地址
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, port);

        //3.发送一个包
        socket.send(packet);

        //4.关闭
        socket.close();
    }
}

接收端

package com.yanxun.UDP;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
//还是要等待客户端的连接
public class UdpServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //接收数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);//接收

        socket.receive(packet);
        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));
        //关闭连接
        socket.close();
    }
}

连续聊天

发送方

• package com.yanxun.chat;
  
  import java.io.BufferedReader;
  import java.io.InputStreamReader;
  import java.net.*;
  
  public class UdpSenderDemo01 {
      public static void main(String[] args) throws Exception{
          DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
  
          //准备数据： 控制台读取 System.in
          BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
  
          while (true) {
              String data = reader.readLine();
              byte[] datas = data.getBytes();
              DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress("localhost", 6666));
              socket.send(packet);
  
              if (data.equals("bye")) {
                  break;
              }
          }
          socket.close();
  
      }
  }
  
  

接收方

• package com.yanxun.chat;
  
  import java.net.DatagramPacket;
  import java.net.DatagramSocket;
  import java.net.SocketException;
  
  public class UdpReceiveDemo1 {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
  
          while (true) {
              //准备接收包裹
              byte[] container = new byte[1024];
              DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
              socket.receive(packet);
  
              //断开
              byte[] data = packet.getData();
              String receiveData = new String(data, 0, data.length).trim();
              System.out.println(data);
              System.out.println(receiveData);
  
              if (receiveData.equals("bye")) {
                  break;
              }
          }
  
          socket.close();
      }
  }
  
  

实现对话

源码获取地址：

链接：https://pan.baidu.com/s/1SwzqXEOYPelDlUZDdRyehQ
提取码：aaaa

1.8、URL

---

url:www.baidu.com

统一资源定位符：定位资源的，定位互联网上的某一个资源

DNS 域名解析：www.baidu.com xxx. xxx. xx.xx(ip)

---

协议：//ip地址：端口/项目名/资源

package com.yanxun.URL;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class URLDown {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1. 下载地址
        URL url = new URL("https://m10.music.126.net/20201102161835/da3c545cd37a5a8121dff49f60c3d495/yyaac/obj/wonDkMOGw6XDiTHCmMOi/3612036146/c6a0/bf01/fdb4/01244e2eebee63e92099883cd8a7793c.m4a");

        //2. 连接到这个资源 HTTP
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("hhh.m4a");

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            fos.write(buffer, 0, len);//写出这个数据
        }
        fos.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();//断开连接
    }

}