Java基础22：网络基础

于 2013-08-29 09:51:49 发布
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分类专栏： java基础
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
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版权
关键字：UDP；TCP

一、网络编程(概述)

    1、网络模型
        (1)、OSI参考模型，
        (2)、TCP/IP参考模型
    2、网络通讯要素
        (1)、IP地址
        (2)、端口号
        (3)、传输协议
    3、过程
        (1)、找到对方 IP
        (2)、数据要发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了标识。为了方便称呼这个数字，叫做端口。（逻辑端口）
        (3)、定义通信规则。这个通讯规则成为协议。国际组织定义了通用协议TCP/IP。

    简单来说：这种过程就是通过楼号（相当于IP），房间号（相当于端口号）来进行查找。


二、网络编程(概述2)
    端口：0-65535
    系统:0-1024
    本机地址：127.0.0.1
三、网络编程(网络模型
   
四、网络编程(IP地址)
    1、IP地址：InetAddress
        (1)、网络中设备的标识
        (2)、不易记忆，可用主机名
        (3)、本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
    2、端口号
        (1)、用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
        (2)、有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口
    3、传输协议
        (1)、通讯的规则
        (2)、常见协议：TCP，UDP

类InetAddress:此类表示互联网协议（IP）地址。此类没有构造方法，所有不能用new创建此类。
static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机。 
String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。 
 String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。 

 static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。 

 import java.net.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();本机
        //InetAddress i = InetAddress.getByName("192.168.1.100");//根据地址获取对象
        InetAddress i = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//根据地址获取对象
        sop(i.getHostAddress());//ip地址
        sop(i.getHostName());//主机名
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}

五、网络编程(TCP和UDP)
    1、UDP
        (1)、将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
        (2)、每个数据包的大小限制在64k内
        (3)、因无连接，是不可靠协议
        (4)、不需要建立连接，速度快
    2、TCP
        (1)、建立连接，形成传输数据的通道
        (2)、在连接中进行大数据量传输
        (3)、通过三次捂手完成连接，是可靠协议
        (4)、必须建立连接，效率会稍低

   注意：UDP相当于发短信；TCP相当于打电话。


六、网络编程(Socket)
    1、Socket就是为网络服务提供的一种机制
    2、通信的两端都有Socket
    3、网络通信其实就是Soket间的通信
    4、数据在两个Socket间通过IO传输
七、网络编程(Udp-发送端)
    1、DatagramSocket与DatagramPacket
    2、简历发送端，接收端
    3、建立数据包
    4、调用Socket的发送接收方法
    5、关闭Socket
    发送端与接收端是两个独立运行的程序
public class DatagramSocketextends Object 此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。
public final class DatagramPacketextends Object 此类表示数据报包。
八、网络编程(Udp-接收端)

/*
需求：通过udp阐述方式，将一段文字数据发送出去
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




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
要定义udp接收端
思路：
1、创建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到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
*/import java.net.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        new UdpRece().start();
        new UdpSend().start();
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
class UdpSend extends Thread{
    public void run(){
        try{
            //1、创建UDP服务，通过DatagramSocket对象
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//可设置端口
            //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("127.0.0.1"),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();
        }catch(Exception e){
            
        }
    }
}
class UdpRece extends Thread{
    public void run(){
        try{
            //1、创建UDP服务，建立端点。
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
            //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 DatagramPacket(byte[] buf, int length) 
            byte[] buf = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
            //3、通过socket服务的receive方法将收到的数据存入到已定义好的数据包中
            ds.receive(dp);
            //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。
            String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
            String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
            int port = dp.getPort();
            Demo.sop(ip+"::"+data+"::"+port);
            //5、关闭资源
            ds.close();
        }catch(Exception e){
            
        }
    }
}
九、网络编程(UDP-键盘录入方式数据)

 

/*
需求：通过udp阐述方式，将一段文字数据发送出去
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




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
要定义udp接收端
思路：
1、创建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到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
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        new UdpRece().start();
        new UdpSend().send();
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
class UdpSend{
    public void send() throws Exception{
        //1、创建UDP服务，通过DatagramSocket对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        //2、确定数据，并封装成数据包  DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
        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("127.0.0.1"),10000);//如果改为192.168.1.255，广播，则都能收到
            //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 extends Thread{
    public void run(){
        try{
            while(true){
                //1、创建UDP服务，建立端点。
                DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
                //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 DatagramPacket(byte[] buf, int length) 
                byte[] buf = new byte[1024];
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
                //3、通过socket服务的receive方法将收到的数据存入到已定义好的数据包中
                ds.receive(dp);
                //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。
                String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
                String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
                int port = dp.getPort();
                Demo.sop(ip+"::"+data+"::"+port);
                //5、关闭资源
                ds.close();
            }
        }catch(Exception e){
            
        }
    }
}
十、网络编程(UDP-聊天)

 

/*
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.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
        DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10000);
        new Thread(new Send(sendSocket)).start();
        new Thread(new Rece(receSocket)).start();
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
class Send implements Runnable{
    private DatagramSocket ds;
    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,0,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10000);
                ds.send(dp);
            }
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("发送失败");
        }finally{
            ds.close();
        }
    }
}
class Rece implements Runnable{
    private DatagramSocket ds;
    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());
                Demo.sop(ip+"::"+data);
            }
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("接收失败");
        }finally{
            ds.close();
        }
    }
}
十一、网络编程(TCP传输)
    1、Socket和ServerSocket
    2、建立客户端和服务器端
    3、建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输
    4、关闭Socket
    同样，客户端和服务器端是两个独立的应用程序 
/*
演示TCP传输


1、Tcp分客户端和服务端
2、客户端对应的是Socket，服务端对应的是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
步骤：
1、创建Socket服务，并制定要连接的主机和端口。






需求：给服务端发送一个文本数据
步骤


*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}
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("127.0.0.1",10000);
        
        //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();
    }
}
/*
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段对象
    通过ServerSocket 的 accept方法，所以这个方法是阻塞式的
3、客户端如果发过来数据，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
4、关闭服务.(可选)
*/
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(10000);
        //通过accept方法获取链接过来的客户端对象
        Socket s = ss.accept();
        
        String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
        
        Demo.sop(ip);
        
        //获取客户端发过来的数据，那么要使用客户端对象的读取刘来读取数据
        InputStream in = s.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = in.read(buf);
        Demo.sop(new String(buf,0,len));
        s.close();
        ss.close();
    }
}

十二、网络编程(TCP传输2) 
/*
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。






*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}


/*
客户端
1、建立socket服务，指定要连接主机和端口。
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到，并打印。
*/


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("127.0.0.1",10000);
        
        //为了发送数据，应该获取socket流中的输出流
        OutputStream out = s.getOutputStream();
        
        out.write("服务端，你好".getBytes());
        byte[] buf = new byte[1024];
        InputStream in = s.getInputStream();
        int len = in.read(buf);
        Demo.sop(new String(buf,0,len));
        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段对象
    通过ServerSocket 的 accept方法，所以这个方法是阻塞式的
3、客户端如果发过来数据，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
4、关闭服务.(可选)
*/
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(10000);
        //通过accept方法获取链接过来的客户端对象
        Socket s = ss.accept();
        
        String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
        
        Demo.sop(ip);
        
        //获取客户端发过来的数据，那么要使用客户端对象的读取刘来读取数据
        InputStream in = s.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = in.read(buf);
        Demo.sop(new String(buf,0,len));
        
        OutputStream out = s.getOutputStream();
        out.write("哥们收到，你也好".getBytes());
        s.close();
        ss.close();
    }
}
十三、网络编程(TCP练习）

 

/*
需求：建立一个文本转换服务器
客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转换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、打印出服务端返回的大写数据
        5、结束，关资源
    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。
    
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：因为客户端和服务端都有阻塞式的方法，这些方法都没有读到结束标记，那么就一直等，而导致两端，都在等待
    
    可以使用 PrintWriter PrintReader  ，自动刷新
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}


/*
客户端
1、建立socket服务，指定要连接主机和端口。
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到，并打印。
*/


class TransClient{
    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("127.0.0.1",10004);
        
        //为了发送数据，应该获取socket流中的输出流
        OutputStream out = s.getOutputStream();
        //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()));
        String line = null;
        
        while((line=bufr.readLine())!=null){
            if("over".equals(line)){
                break;
            }
            bufOut.write(line);
            bufOut.newLine();
            bufOut.flush();
            String str = bufIn.readLine();
            Demo.sop("server:"+str);
        }
        bufr.close();
        s.close();//当socket调用close时，会发送一个数据-1给服务端，服务器也就结束掉了
    }
}
/*
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{
        //建立服务端socket服务，并监听一个端口
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10004);
        //通过accept方法获取链接过来的客户端对象
        Socket s = ss.accept();
        Demo.sop(s.getInetAddress().getHostAddress()+"  已接入");
        //读取socket读取流中数据
        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()));
        String line= null;
        Demo.sop("等待接受数据。。。");
        while((line=bufIn.readLine())!=null){//根据readLine（）判断回车符，来判断结束
            bufOut.write(line.toUpperCase());
            bufOut.newLine();//这是结束标记
            bufOut.flush();//缓冲区
        }
        s.close();
        ss.close();
    }
}
十四、网络编程(TCP复制文件) 
/*
void shutdownOutput()  禁用此套接字的输出流。 关闭
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Demo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        
    }
    public static void sop(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}






class TextClient{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Socket s = new Socket("127.0.0.1",10006);
        BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("Demo.java"));
        PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
        String line = null;
        while((line=bufr.readLine())!=null){
            out.println(line);
        }
        //out.println("over");//人工做标记，停止
        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，相当于给流中加入一个结束标记 -1
        BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String info = bufIn.readLine();
        Demo.sop(info);
        bufr.close();
        bufIn.close();
    }
}


class TextServer{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);
        Socket s = ss.accept();
        Demo.sop(s.toString());
        BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        FileWriter fw = new FileWriter("Demo.txt");
        BufferedWriter bufw= new BufferedWriter(fw);
        String line = null;
        while((line=bufIn.readLine())!=null){
            //if("over".equals(line))
                //break;//人工做标记，停止
            bufw.write(line);
            bufw.newLine();
            bufw.flush();
        }
        PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
        pw.println("上传成功");
        bufIn.close();
        bufw.close();
        pw.close();
    }
}

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