1、概述
- Java是Internet 上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序。
- Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层细节被隐藏在Java 的本机安装系统里，由JVM 进行控制。并且Java 实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境。
- 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。
- 网络编程中有两个主要的问题：
- 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
网络编程两要素
- 1、通信双方地址
- IP地址
- 端口号
- 提供网络通信协议（TCP/IP参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层））
2、IP地址
IP 地址：InetAddress
- 唯一的标识Internet 上的计算机（通信实体）
- 默认本机地址：127.0.0.1
- IP地址分类方式1：IPV4和IPV6
- IPV4：4个字节（32位二进制数），每个字节的取值范围0-255
- IPV6：16个字节（128位二进制数）
- IP地址分类方式2：公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用)。192.168.开头的就是私有地址，范围即为192.168.0.0–192.168.255.255，专门为组织机构内部使用
- Internet上的主机有两种方式表示地址：
- 域名(hostName)：www.baidu.com
- IP地址(hostAddress)：182.61.200.6
- InetAddress类主要表示IP地址，两个子类：Inet4Address、Inet6Address
域名解析过程
InetAddress常用方法
| 名称 | 作用 |
|---|---|
| getByName(String IP ) | 返回对应的IP地址 |
| getLocalHost( ) | 获取本机IP地址+域名 |
| getHostName( ) | 获取本机域名 |
| getHostAddress( ) | 获取本机IP地址 |
public class ip {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//getByName()返回对应的ip地址
InetAddress inet1=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
InetAddress inet2=InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(inet1);
System.out.println(inet2);
//getLocalhost()获取本机ip地址
InetAddress inet3=InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(inet3);
System.out.println();
//getHostName()获取本机域名
String inet4=inet3.getHostName();
System.out.println(inet4);
//getHostAddress()获取本机ip
String inet5=inet3.getHostAddress();
System.out.println(inet5);
}
}
3、端口号
- 端口号标识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
- 端口号取值范围0~65535
- 端口分类
- 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
4、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。
- 通信协议分层的思想
- 在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。
- 在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。
TCP与UDP
- 传输层协议中有两个非常重要的协议：
- 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
- 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)
- 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。
- IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
- TCP协议：
- 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道（采用三次握手的方式）
- 采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
- TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。
- 在连接中可进行大数据量的传输。传输完毕需释放已建立的连接（四次挥手）
- 相较于UDP效率低
- UDP协议
- 将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
- 每个数据报的大小限制在64K内
- 发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的
- 可以广播发送
- 发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快
5、TCP网络编程
客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上
//客户端
@Test
public void client()throws IOException {
InetAddress inet=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
Socket soc=new Socket(inet,7788);
OutputStream os=soc.getOutputStream();
os.write("Java大神".getBytes());
soc.close();
os.close();
}
//服务器端
@Test
public void server() throws IOException{
ServerSocket ss=new ServerSocket(7788);
Socket soc=ss.accept();
InputStream is=soc.getInputStream();
int len;
byte[] bytes=new byte[10];
StringBuilder sb=new StringBuilder();
while( (len=is.read(bytes))!= -1){
sb.append(new String(bytes,0,len));
}
System.out.println(sb);
soc.close();
is.close();
ss.close();
}
客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。
//客户端
@Test
public void client()throws IOException {
InetAddress inet=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
Socket soc=new Socket(inet,7788);//创建套接字
OutputStream os=soc.getOutputStream();
FileInputStream fis=new FileInputStream(new File("E:\\Javatest\\photo\\镁铝.jpg"));
int len;
byte[] bytes=new byte[10];
while((len=fis.read(bytes))!= -1){
os.write(bytes,0,len);
}
soc.close();
os.close();
fis.close();
}
//服务器端
@Test
public void server() throws IOException{
ServerSocket ss=new ServerSocket(7788);
Socket soc=ss.accept();
InputStream is=soc.getInputStream();
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("E:\\Javatest\\photo\\大镁铝.jpg");
int len;
byte[] bytes=new byte[10];
while( (len=is.read(bytes))!= -1){
fos.write(bytes,0,len);
}
soc.close();
is.close();
ss.close();
fos.close();
}
6、UDP网络编程
- 类DatagramSocket和DatagramPacket实现了基于UDP 协议网络程序。
- UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。
- DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。
- UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。
//发送端
@Test
public void client() throws IOException {
//发送端
DatagramSocket soc=new DatagramSocket();
//发送的数据
byte[] bytes="学习使我快乐".getBytes();
//IP地址
InetAddress inet=InetAddress.getLocalHost();
//数据包
DatagramPacket pac=new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length,inet,7777);
// 数据 开端 数据长度 IP地址 端口号
//发送数据
soc.send(pac);
soc.close();
}
//j接收端
@Test
public void server()throws IOException{
//接收端
DatagramSocket soc=new DatagramSocket(7777);
byte[] bytes = new byte[100];
//接收数据包
DatagramPacket pac=new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length);
// 接收数据 开端 接收数组长度
soc.receive(pac);
//接收的数据
String str=new String(pac.getData(),0,pac.getLength());
System.out.println(str);
soc.close();
}
7、URL编程
- URL：统一资源定位符，对应着互联网的某一资源地址
- 格式：
- http://127.0.0.1:8080/work/164.jpg?username=subei
协议 主机名 端口号 资源地址 参数列表
常用方法
| 名称 | 作用 |
|---|---|
| getProtocol() | 获取该URL的协议名 |
| getHost() | 获取该URL的主机名 |
| getPort() | 获取该URL的端口号 |
| getPath() | 获取该URL的文件路径 |
| getFile() | 获取该URL的文件名 |
| getQuery() | 获取该URL的查询名 |
public class URLTest {
public static void main(String[] args) {
try {
URL url = new URL("http://127.0.0.1:8080/work/164.jpg?username=subei");
// 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();
}
}
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