网络编程(Socket编程基础)

本文介绍了计算机网络的基本概念,包括网络通信协议、ISO/OSI参考模型和TCP/IP协议栈等内容,并详细讲解了使用Socket进行TCP和UDP编程的方法。

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计算机网络

  • 计算机网络定义:
    • 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。

网络通信协议

  • 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。好比公路交通规则,学生守则。
  • ISO/OSI参考模型
    分为7层(从底到高):
    物理层---->数据链路层---->网络层---->传输层---->会话层---->表示层---->应用层
  • TCP/IP协议栈:
    分为4层(同上):
    物理+数据链路层---->网络层(IP)---->传输层(TCP/UDP)---->应用层
  • 1、封装(发送数据)
  • 2、拆装(接收数据)
    TCP协议和UDP协议
  • Socket套接字
    Socket实际是网络传输层供给应用层的编程接口。传输层则在网络层的基础上提供进程到进程问的逻辑通道,而应用层的进程则利用传输层向另一台主机的某一进程通信。Socket就是应用层与传输层之间的桥梁
    使用Socket编程可以开发客户机和服务器应用程序,可以在本地网络上进行通信,也可通过Internet在全球范围内通信
  • TCP编程
    用户输入用户名密码,服务器给出登录成功或失败的提示;使用基于TCP协议的Socket网络编程实现;在网络通讯中,第一次主动发起通讯的程序被称作客户端(Client)程序,第一次通讯中等待连接的程序被称作服务器端(Server)程序,利用IO流实现数据的传输。
  • 客户端发送信息:
public class ClientSocket1 {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
System.out.println("客户端");
Socket socket = new Socket("接收端的IP",20000);
OutputStream  os=socket.getOutputStream();
DataOutputStream dos= new DataOutputStream(os);
		dos.writeUTF("Hello");
		dos.flush();
		dos.close();
	}
}
  • 服务器接收信息:
public class ServerSocket2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
	System.out.println("服务器");
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
Socket client=serverSocket.accept();
InputStream is=client.getInputStream();
DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
		dis.readUTF();
		dis.close();
		is.close();
		client.close();
	}
}

在这里面我把异常全部抛出去了,你们练习的时候自己解决

  • 实现俩个人在控制台聊天:
    客户端:
public class Socket1 {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
System.out.println("客户端启动");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while(true){
Socket socket = new Socket("接收端的IP", 15980);//后面端口号
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
dos.writeUTF(scanner.next());
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(15980);//端口号
Socket socket1 = serverSocket.accept();
DataInputStream dis = new DataInputStream(socket1.getInputStream());
			dis.readUTF();
			dis.close();
			dos.close();
		}
	}
}

服务端:

public class ServerSocket1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("服务器启动");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(15980);
Socket socket1 = serverSocket.accept();
DataInputStream dis = new DataInputStream(socket1.getInputStream());
System.out.println(socket1.getInetAddress() + "发送:" + dis.readUTF());
Socket socket = new Socket("192.168.88.212", 15980);
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
			dos.writeUTF(scanner.next());
			dis.close();
			dos.close();
		}
	}
}
  • UDP编程
  • 用UDP实现俩人在控制台聊天,输入bye结束
    客户端:
public class AskClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
	System.out.println("客户端启动");
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();// 端口接收数据
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
	while (true) {
		String str = scanner.nextLine();
		byte[] buf1 = new byte[1024];
		DatagramPacket dp1 = new DatagramPacket(buf1, buf1.length, InetAddress.getByName("192.168.88.123"), 20005);
		ds.receive(dp1);
		byte[] buf = str.getBytes();
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		ds.send(dp);
		System.out.println("收到的数据:" + new String(dp1.getData()));
		if ("bye".equals(str)) {
				break;
			}
		}
		ds.close();
	}
}

服务器端:

public class AskServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("在线客服  服务器正在启动-----");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(20005);
	while (true) {
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		ds.receive(dp);
		String info = new String(dp.getData());
		System.out.println("收到数据" + info);
		String str = scanner.nextLine();
		byte[] buf1 = str.getBytes();
		DatagramPacket dp1 = new DatagramPacket(buf1, buf1.length, dp.getAddress(), dp.getPort());
			ds.send(dp1);
			if ("bye".equals(info)) {
				break;
			}
		}
		ds.close();
	}
}

URl

URL u = new URL("https://www.baidu.com/");
System.out.println("获取与此url关联的协议的默认端口:"+u.getDefaultPort());
System.out.println(“getFile:”+u.getFile());  //端口号后面的内容
System.out.println("主机名:"+u.getHost());  //www.google.cn
System.out.println(“路径:”+u.getPath());  //端口号后,参数前的内容
System.out.println(“端口:”+u.getPort());  //存在返回80.否则返回-1
System.out.println("协议:"+u.getProtocol()); 
System.out.println("参数部分:"+u.getQuery()); 
System.out.println("锚点:"+u.getRef()); 


把网络上的图片写到本地:

public class DownImageUtils {
	String usrStr;
	File file;
	public void downImagefile(String arr, File file2) {
		HttpURLConnection hu = null;
		FileOutputStream fos = null;
		URL url = null;
		BufferedInputStream bis = null;
		try {
			url = new URL(usrStr);
			hu = (HttpURLConnection) url.openConnection();
			hu.connect();
			bis = new BufferedInputStream(hu.getInputStream());
			fos = new FileOutputStream(file);
			byte[] buf = new byte[512];
			int len = -1;
			while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
				fos.write(buf, 0, len);
				fos.flush();
			}
		} catch (MalformedURLException e) {
			System.out.println("URL连接");
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("");
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				fos.close();
				bis.close();
				hu.disconnect();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}
public static void main(String[] args) {
		String[] arr = {
				"http://img.sccnn.com/bimg/339/17195.jpg",
				"http://img.sccnn.com/bimg/339/18041.jpg" };
		DownImage down = new DownImage();
		for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
			down.downTmagefile(arr[i], new File("F:\\"+i+"a.jpg"));
		}
	}
}
一个简单的socket网络编程例子: 服务器代码: #include #include #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") //这句话的意思是加载ws2_32.lib这个静态库 #define NETWORK_EVENT WM_USER+100 //如果你用mfc做开发,你可以点击菜单project-〉setting-〉link-〉object/library中添加这个静态库。 //如果你用c语言,你需要通过#pragma comment(命令来连接静态库 int main(int argc, char* argv[]){ HANDLE hThread = NULL; //判断是否输入了端口号 if(argc!=3){ printf("Usage: %sPortNumber\n",argv[1]); exit(-1); } //把端口号转化成整数 short port; if((port = atoi(argv[2]))==0){ printf("端口号有误!"); exit(-1); } WSADATA wsa; //初始化套接字DLL if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa)!=0){ //高字节指定了次版本号,低字节指定了主版本号,两个字节加到一起,就是你想要的Winsock库的版本号了 printf("套接字初始化失败!"); exit(-1); } //创建套接字 SOCKET serverSocket; if((serverSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))==INVALID_SOCKET){ printf("创建套接字失败!"); exit(-1); } struct sockaddr_in serverAddress; memset(&serverAddress,0,sizeof(sockaddr_in)); serverAddress.sin_family=AF_INET; serverAddress.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); serverAddress.sin_port = htons(port); //绑定 if(bind(serverSocket,(sockaddr*)&serverAddress,sizeof(serverAddress))==SOCKET_ERROR){ printf("套接字绑定到端口失败!端口: %d\n",port); exit(-1); } //进入侦听状态 if(listen(serverSocket,SOMAXCONN)==SOCKET_ERROR){ printf("侦听失败!"); exit(-1); } printf("Server %d is listening......\n",port); SOCKET clientSocket[5],maxSocket;//用来和客户端通信的套接字 struct sockaddr_in clientAddress;//用来和客户端通信的套接字地址 memset(&clientAddress,0,sizeof(clientAddress)); int addrlen = sizeof(clientAddress); fd_set fd_read; int i=0; int j; char buf[4096]; char buff[4096]="exit"; while(1) { FD_ZERO(&fd_read); maxSocket=serverSocket; FD_SET(serverSocket,&fd_read); //FD_SET(clientSocket[i-1],&fd_read); for(j=0;j<i;j++) { FD_SET(clientSocket[j],&fd_read); if(maxSocket"); //gets(buff); if(select(maxSocket+1,&fd_read,NULL,NULL,NULL)>0) { if(FD_ISSET(serverSocket,&fd_read)) { if(buff=="") { if((clientSocket[i++]=accept(serverSocket,(sockaddr*)&clientAddress,&addrlen))==INVALID_SOCKET) { printf("接受客户端连接失败!"); exit(-1); } else { for(j=0;j5) { printf("超过最大客户端数"); exit(-1); } } else { int bytes; for(int k=0;k<i;k++) { if(FD_ISSET(clientSocket[k],&fd_read)) { bytes=recv(clientSocket[k],buf,sizeof(buf),0); if(bytes==-1) { //listen(serverSocket,SOMAXCONN); for (int l=k;l<i;l++) clientSocket[l]=clientSocket[l+1]; i--; } /*if(bytes==0) { //printf("fdsdf"); listen(serverSocket,SOMAXCONN); for (int l=k;l0) { buf[bytes]='\0'; printf("Message from %s: %s\n",inet_ntoa(clientAddress.sin_addr),buf); if(send(clientSocket[k],buf,bytes,0)==SOCKET_ERROR) { printf("发送数据失败!"); exit(-1); } } } } } } } //清理套接字占用的资源 WSACleanup(); return 0; } 客户端代码: #include #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") int main(int argc, char* argv[]){ //判断是否输入了IP地址和端口号 if(argc!=4){ printf("Usage: %s IPAddress PortNumber\n",argv[1]); exit(-1); } //把字符串的IP地址转化为u_long unsigned long ip; if((ip=inet_addr(argv[2]))==INADDR_NONE){ printf("不合法的IP地址:%s",argv[1]); exit(-1); } //把端口号转化成整数 short port; if((port = atoi(argv[3]))==0){ printf("端口号有误!"); exit(-1); } printf("Connecting to %s:%d......\n",inet_ntoa(*(in_addr*)&ip),port); WSADATA wsa; //初始化套接字DLL if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa)!=0){ printf("套接字初始化失败!"); exit(-1); } //创建套接字 SOCKET sock,serverSocket; if((sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))==INVALID_SOCKET){ printf("创建套接字失败!"); exit(-1); } struct sockaddr_in serverAddress; memset(&serverAddress,0,sizeof(sockaddr_in)); serverAddress.sin_family=AF_INET; serverAddress.sin_addr.S_un.S_addr = ip; serverAddress.sin_port = htons(port); //建立和服务器的连接 if(connect(sock,(sockaddr*)&serverAddress,sizeof(serverAddress))==SOCKET_ERROR) { printf("建立连接失败!"); exit(-1); } char buf[4096]; while(1){ printf(">"); //从控制台读取一行数据 gets(buf); if(send(sock,buf,strlen(buf),0)==SOCKET_ERROR){ printf("发送c数据失败!"); exit(-1); } int bytes; if((bytes=recv(sock,buf,sizeof(buf),0))==SOCKET_ERROR) { printf("接收c数据失败!\n"); exit(-1); } else { buf[bytes]='\0'; printf("Message from %s: %s\n",inet_ntoa(serverAddress.sin_addr),buf); } } //清理套接字占用的资源 WSACleanup(); return 0; }
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