黑马程序员--Java基础学习(网络编程)第二十三天-优快云博客

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Java基础学习(网络编程)第二十三天

一，概述

网络模型：OSI参考模型，TCP/IP参考模型。

网络通讯要素：1，IP地址。2，端口号。3，传输协议。

网络通讯过程：1，找到对方IP。2，数据要发送到对方指定的应用程序上，为了标识这些应用程序，所以给这些网络应用程序都用数字进行标识。为了方便称呼这些数字，叫做端口，它是逻辑端口。3，定义通讯规则，这个通讯规则称为协议。国际组织定义了通用协议TCP/IP。

127.0.0.1为本地回环地址(默认本机IP地址)。

OSI参考模型：网络分七层。TCP/IP参考模型：网络分4层。

模型如图：

java中网络编程组件在java.net包下。

对IP及主机名的简单操作程序示例：

import java.net.*;

class IPDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();

		System.out.println(i.toString());
		System.out.println("address:"+i.getHostAddress());
		System.out.println("name:"+i.getHostName());

		InetAddress ia = InetAddress.getByName("192.168.72.129");
		System.out.println("address:"+ia.getHostAddress());
		System.out.println("name:"+ia.getHostName());

	}
}

二，TCP和UDP

传输协议：1，通讯规则。2，常见协议：TCP和UDP。

UDP：面向无连接。

UDP特点：

1，将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。

2，每个数据报的大小限制在64K内。

3，因为是无连接，所以是不可靠协议。

4，不需要建立连接，传输速度快。

TCP：面向连接。

TCP特点：

1，建立连接，形成传输数据通道。

2，在连接中进行大数据量传输。

3，通过三次握手完成连接，是可靠协议。

4，必须建立连接，效率会稍低。

三，网络编程Socket

网络编程就是Socket编程。

Socket描述：

1，Socket就是为网络服务提供的一种机制。

2，通信的两端有Socket。

3，网络通信其实就是Socket间的通信。

4，数据在两个Socket间通过IO传输。

四，UDP传输的实现

建立UDP通信的发送端和接收端服务，通过类DatagramSocket建立服务。

UDP传输代码示例：

import java.net.*;
/*
需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。
定义了一个udp发送端。
思路：
1，建立udpsocket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，将数据包发送出去。
4，关闭资源。

*/

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 ge men lai le".getBytes();
		DatagramPacket dp = 
			new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.72.129"),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();
	}
}

/*
需求：
定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理。


定义udp的接收端。
思路：
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。

*/

class UdpReceive
{
	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方法将收到的数据存入数据包中。
			ds.receive(dp);

			//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();



	}
}

UDP传输发送键盘录入的内容，接收端处于等待接收状态，发送端处于输入状态。

实现代码为：

import java.net.*;
import java.io.*;
class UdpSend2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

		BufferedReader bufr =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		String line = null;

		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			if("886".equals(line))
				break;

			byte[] buf = line.getBytes();

			DatagramPacket dp =
				new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.72.255"),10000);
		
			ds.send(dp);
		}
		ds.close();

	}
}


class  UdpReceive2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);

		while(true)
		{
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

			ds.receive(dp);

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

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

UPD实现多线程聊天程序，代码实现：

/*
编写一个聊天程序。
有收数据的部分，和发数据的部分。
这两部分需要同时执行。
那就需要用到多线程技术。
一个线程控制收，一个线程控制发。

因为收和发的动作是不一致的，所以要定义两个run方法。
而且这两个方法要封装到不同的类中。

*/
import java.net.*;
import java.io.*;
class Send implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Send(DatagramSocket ds)
	{
		this.ds = ds;
	}

	public void run()
	{
		try
		{
			BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

			String line = null;

			while((line=bufr.readLine())!=null)
			{
				if("886".equals(line))
					break;

				byte[] buf = line.getBytes();

				DatagramPacket dp = 
					new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.72.129"),10002);
				ds.send(dp);
			}
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("发送端失败。。。");
		}
	}
}

class Rece implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Rece(DatagramSocket ds)
	{
		this.ds = ds;
	}
	public void run()
	{
		try
		{
			while(true)
			{
				byte[] buf = new byte[1024];
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

				ds.receive(dp);

				String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

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

				System.out.println(ip+":"+data+"....收到了啊");
			}
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("接收端失败。。。");
		}
	}
}


class ChatDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
		DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002);

		new Thread(new Send(sendSocket)).start();
		new Thread(new Rece(receSocket)).start();
	}
}

五，TCP传输

TCP传输过程：

1，Socket和ServerSocket类建立客户端和服务端的服务。

2，建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输。

3，关闭Socket服务。

客户端和服务端是两个独立的应用程序。

UDP分的是发送端和接收端。TCP分的是客户端和服务端。

套接字：套接字是两台机器间通信的端点。

Socket对象一建立，建立了与服务端通路，Socket中封装了输入和输出流。

服务端使用客户端对象的读写流方法来读写数据。通过accept方法获取连接过来的客户端对象。

Socket通过流传输数据图：

Tcp传输客户端往服务端写数据的演示示例：

/*
演示tcp传输。

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

*/

/*
客户端，
通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。
因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时。就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。


需求：给服务端发送一个文本数据。

步骤：
1，创建Socket服务，并指定要连接的主机和端口。

*/
import java.io.*;
import java.net.*;

class Client
{
	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("192.168.72.129",10003);
		
		//为了发送数据，应该获取socke流中的输出流。
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("tcp 哥们来了".getBytes());
		
		s.close();

	}
}
/*
需求：定义端点接收数据并打印在控制台上。

服务端：
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ServerSocket的accept方法。没有连接就会等，所以这个方法是阻塞式的。
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。(可选操作)
*/
class  TcpServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//建立服务端的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。
		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方法来读取数据。
		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();
	}
}

客户端与服务端互相读写数据代码示例：

import java.io.*;
import java.net.*;
/*
演示tcp的传输的客户端和服务端的互访。

需求：客户端给服务端发送数据，服务端收到后，给客户端反馈信息。

*/

/*
客户端：
1，建立socket服务。指定连接的主机和端口。
2，获取socket流中的输出流。将数据写到该流中。通过网络发送给服务端。
3，获取socket流中的输入流。将服务端反馈的数据获取，并打印。
4，关闭客户端资源。
*/
class TcpClient2 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception 
	{
		Socket s = new Socket("192.168.72.129",10004);

		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("服务端，你好".getBytes());

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];
		
		int len = in.read(buf);
		
		System.out.println(new String(buf,0,len));

		s.close();
	}
}

class  TcpServer2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10004);

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

		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[102];

		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));
		
		OutputStream out = s.getOutputStream();
		
		Thread.sleep(6000);	
		out.write("哥们收到了，你也好".getBytes());
	
		s.close();
		ss.close();

	}
}

服务端与客户端相互通信，有读写问题，缓冲区和读换行问题，阻塞方法没有读到结束标记就会造成两端都在等待。

代码示例：

/*
需求：建立一个文本转换服务器。
客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转成大写再返回给客户端。
而且客户端可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。

分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入。
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。

步骤
1，建立服务。
2，获取键盘录入。
3，将数据发给服务端。
4，获取服务端返回的大写数据。
5，结束，关闭资源。

都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
class  TransClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		Socket s = new Socket("192.168.72.129",10005);
		
		//定义读取键盘数据的流对象。
		BufferedReader bufr =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		//定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
		//BufferedWriter bufOut = 
			//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
		

		//定义一个socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
		BufferedReader bufIn = 
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
		
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		String line = null;

		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			if("over".equals(line))
				break;

			out.println(line);

			//bufOut.write(line);
			//bufOut.newLine();//
			//bufOut.flush();//

			String str = bufIn.readLine();
			System.out.println("server:"+str);

		}

		bufr.close();
		s.close();//socket流中结束标记
	}
}
/*

服务端：
源：socket读取流。
目的：socket输出流。
都是文本，装饰。


*/

class TransServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);

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

		//读取socket读取流中的数据。
		BufferedReader bufIn = 
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
	
		//目的。socket输出流。将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。
		//BufferedWriter bufOut =
			//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
	
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		String line = null;

		while((line=bufIn.readLine())!=null)
		{
			System.out.println(line);

			out.println(line.toUpperCase());
			//bufOut.write(line.toUpperCase());//写入缓冲区
			//bufOut.newLine();//客户端要读取换行判断行结束。
			//bufOut.flush();//刷新
			
		}

		s.close();
		ss.close();
	}
}
/*
该例子出现的问题。
现象：客户端和服务端都在莫名的等待。
为什么呢？
因为客户端和服务端都有阻塞式方法。这些方法没有读到结束标记。那么就一直等
而导致两端，都在等待。

*/

shutdownOutput()用于关闭客户端的输出流，相当于给流中加入一个结束标记。

TCP复制文件，当读到文件末尾，不再给对方发数据了，可是如果没有结束标记会造成对方读取数据程序一直等待。
TCP复制文件代码示例：

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

class TextClient 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		Socket s = new Socket("192.168.72.129",10006);

		BufferedReader bufr = 
			new BufferedReader(new FileReader("UploadText.java"));
			
		

		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
		
		//DataOutputStream dos = DataOutputStream(s.getOutputStream());时间戳
		//long time = System.curentTimeMillis();
		
		//dos.writeLong(time);
		//out.println(time);

		String line = null;
		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			out.println(line);
		}
		
		//dos.writeLong(time);
		//out.println("over");
		
		s.shutdownOutput();//关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1。
		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		String str = bufIn.readLine();
		System.out.println(str);

		bufr.close();

		s.close();
	}
}
class TextServer 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);

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

		//DataInputStream dis = new DataInputStream(s.getInputStream());
		//long l = dis.readLong();
		BufferedReader bufIn = 
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
		
		PrintWriter out = new PrintWriter (new FileWriter("server.txt"),true);

		String line = null;

		while((line=bufIn.readLine())!=null)
		{
			//if("over".equals(line))
				//break;
			out.println(line);
		}

		PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
		pw.println("上传成功");

		out.close();
		s.close();
		ss.close();
	}
}