黑马程序员————java基础之网络编程

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网络编程

网络模型：

OSI参考模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

TCP/IP参考模型：应用层、传输层、网际层、主机至网络层

如下图：

网络通讯要素：

IP地址:InetAddress

网络中设备的标识，不易记忆，可用主机名，本地回环地址：127.0.0.1 ，主机名：localhost

可以通过InetAddress类中的getHostAddress()方法获得IP地址，该类没有构造函数，通过静态方法getLocalHost()获取InetAddress对象。

如以下代码：

<span style="font-size:12px;">import java.net.*;

class  IPDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();	
		System.out.println("address:"+i.getHostAddress());
		System.out.println("name:"+i.getHostName());

	}
}
</span>


端口号

用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识，有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

传输协议

通讯的规则，常见协议：TCP，UDP

TCP和UDP:

UDP

将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接；

每个数据报的大小在限制在64k内；

因无连接，是不可靠协议；

不需要建立连接，速度快。

TCP

建立连接，形成传输数据的通道。

在连接中进行大数据量传输

通过三次握手完成连接，是可靠协议

必须建立连接，效率会稍低

Socket：

Socket就是为网络服务提供的一种机制。通信的两端都有Socket。网络通信其实就是Socket间的通信。数据在两个Socket间通过IO传输。

UDP传输：

建立传输端步骤：

通过类DatagramSocket，此类表示用发送和接收数据包的套接字，即Socket。

1，建立updsocket服务。

2，提供数据，并将数据封装到数据包中。

3，通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。

4，关闭资源。

在发送端，要在数据包对象中明确目的地 IP及端口。

建立接收端步骤：

1，定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。 方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。

2，定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据。因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。

3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。

4，通过数据包对象的特有功能。将这些不同的数据取出。打印在控制台上。

5，关闭资源。

下面通过以下代码演示以下:

<span style="font-size:12px;">import java.net.*;
class  UdpSend
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
		//2，确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 
		byte[] buf = "UDP来了".getBytes();
		DatagramPacket dp = 
			new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.127.94"),10000);

		//3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。
		ds.send(dp);

		//4，关闭资源。

		ds.close();

	}
}

class  UdpRece
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1,创建udp socket，建立端点。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
		while(true)
		{
		//2,定义数据包。用于存储数据。
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

		//3，通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。
		ds.receive(dp);//阻塞式方法。
		

		//4，通过数据包的方法获取其中的数据。
		String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

		String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

		int port = dp.getPort();

		System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);

		}
		//5，关闭资源
		//ds.close();

	}
}
</span>

TCP传输：

tcp分客户端和服务端；客户端对应的对象是Socket， 服务端对应的对象是ServerSocket。

客户端：

客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。

连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么 通过IO流就可以进行数据的传输，而Socket对象已经提供了输入流和输出流对象，

通过 getInputStream(),getOutputStream()获取即可。

与服务端通讯结束后，关闭Socket。

建立步骤：

1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。

2，为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。

3，通过输出流的write()方法将要发送的数据写入流中。

4，关闭资源

服务器端：

服务端需要明确它要处理的数据是从哪个 端口进入的。

当有客户端访问时，要明确是哪个客户 端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过IO流进行数据传输。

当该客户端访问结束，关闭该客户端。 

建立步骤：

1，建立服务端的socket服务。ServerSocket(); 并监听一个端口。

2，获取连接过来的客户端对象。 通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。

3，客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。 并打印在控制台。

4，关闭服务端。（可选）

通过以下代码演示TCP传输：

<span style="font-size:12px;">/*
演示tcp传输。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class  TcpClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception 
	{
		//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003);
		
		//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());


		s.close();
	}
}
class  TcpServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//建立服务端socket服务。并监听一个端口。
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);

		//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
		while(true)
		{
		Socket s = ss.accept();

		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+".....connected");

		//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。
		InputStream in = s.getInputStream();
		
		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));

		s.close();//关闭客户端.
		}
		//ss.close();
	}
}
</span>

TCP最容易出现的问题：

客户端连接上服务端，两端都在等待，没 有任何数据传输。

因为read方法或者readLine方法是阻塞式。

解决办法：自定义结束标记；使用shutdownInput，shutdownOutput方法。

下面通过一个小练习来演示一下如何解决这个问题：

<span style="font-size:12px;">/*
需求：上传图片。
*/


import java.io.*;
import java.net.*;
class  PicClient
{
	public static void main(String[] args)throws Exception 
	{
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007);

		FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.bmp");

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;

		while((len=fis.read(buf))!=-1)
		{
			out.write(buf,0,len);
		}

		//告诉服务端数据已写完
		s.shutdownOutput();

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] bufIn = new byte[1024];

		int num = in.read(bufIn);
		System.out.println(new String(bufIn,0,num));

		fis.close();
		s.close();
	}
}

/*
服务端
*/
class  PicServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);

		Socket s = ss.accept();

		InputStream in = s.getInputStream();

		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("server.bmp");

		byte[] buf = new byte[1024];

		int len = 0;
		while((len=in.read(buf))!=-1)
		{
			fos.write(buf,0,len);
		}

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("上传成功".getBytes());

		fos.close();

		s.close();

		ss.close();
	}
}
</span>