JAVA进阶学习笔记(7):网络编程_espnet java开发-优快云博客

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这里写目录标题

1 网络编程概述
- 1.1 网络编程的目的
- 1.2 网络编程中主要的问题
2 网络通信要素
3 URL编程
- 3.1 URL简介
- 3.2 URL编程

1 网络编程概述

1.1 网络编程的目的

直接或间接地通过网络协议与其它计算机实现数据交换，进行通讯。

1.2 网络编程中主要的问题

如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用
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 IP地址简介

IP地址是唯一的标识 Internet 上的计算机的地址
分类方式一分为：IPV4和IPV6
分类方式二分为：公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用)
Internet上的主机有两种方式表示地址，域名(hostName)和IP地址(hostAddress)
域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器(DNS)
负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。域名解析

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

public class InetAddressTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.10.14");
            System.out.println(inet1);

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

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

            //获取本机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 端口号

端口号表示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，被规定为一个 16 位的整数 0~65535
分为三类：公认端口、注册端口、动态/私有端口
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，Telnet占用端口23）
注册端口：1024~49151。分配给用户进程或应用程序。（如：Tomcat占
用端口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）
动态/私有端口：49152~65535
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket

2.2 网络协议

2.2.1 简要介绍

网络通信协议：计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准
TCP/IP 以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即
物理链路层、IP层、传输层和应用层。

2.2.1 TCP网络编程

例子一：客户端发送信息给服务端,服务端将数据显示在控制台上

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;
/*
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
 */

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("127.0.0.1");
            socket = new Socket(inet, 8999);
            //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".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭资源
            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(8999);
            //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();

            //不建议这么写，可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[200];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.println(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 {
            //5. 关闭资源
            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(ss != null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}

例题2：客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。

import org.junit.Test;

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

public class TCPTest2{

    /*
    涉及到的异常，都应该使用try-catch-finally
     */
    @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(("test.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();
    }

    @Test
    public void server() throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);

        Socket socket = ss.accept();

        InputStream is = socket.getInputStream();

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("test_net.jpg"));

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();
    }
}

2.2.2 UDP网络编程

import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.net.*;

public class UDPTest {

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

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        String str = "我是UDP方式发送的消息";
        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();
    }

}

3 URL编程

3.1 URL简介

URL:统一资源定位符，它表示 Internet 上某一资源的地址
在这里插入图片描述

3.2 URL编程

URL类的一些常用方法

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class URLTest {
    public static void main(String[] args) {

        try {
            URL url = new URL("https://www.bilibili.com/video/BV1Kb411W75N?p=629");
            // public String getProtocol( ) 获取该URL的协议名
            System.out.println(url.getProtocol());
            //public String getHost( ) 获取该URL的主机名
            System.out.println(url.getHost());
            //public String getPort( ) 获取该URL的端口号
            System.out.println(url.getPort());
            //public String getPath( ) 获取该URL的文件路径
            System.out.println(url.getPath());
            //public String getFile( ) 获取该URL的文件名
            System.out.println(url.getFile());
            //public String getQuery( ) 获取该URL的查询名
            System.out.println(url.getQuery());
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用URL进行资源的下载

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

public class URLTest1 {

    public static void main(String[] args)  {

        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            URL url = new URL("https://www.bilibili.com/video/BV1Kb411W75N?p=630");

            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            //urlConnection.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.0; Windows NT; DigExt)");
            urlConnection.connect();

            is = urlConnection.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream("a.mp4");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1) {
                fos.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(urlConnection != null){
                urlConnection.disconnect();
            }
        }
    }
}