学透~网络编程~

发布于:2023-01-16 ⋅ 阅读:(538) ⋅ 点赞:(0)


前言

焦虑的反义词是具体,你脚踩到那个具体的路径上,一步一步往前走的时候,就没有这个焦虑了。

网络的相关知识

1.1 网络通信

1.概念:两台设备之间通过网络实现数据传输
2.网络通信:将数据通过网络从一台设备传输到另一台设备
3. java.net包下提供了-系列的类或接口,供程序员使用,完成网络通信
在这里插入图片描述

1.2 网络

1.概念:两台或多台设备通过一定物理设备连接起来构成了网络
2.根据网络的覆盖范围不同,对网络进行分类:
局域网:覆盖范围最小,仅仅覆盖一个教室或一个机房
城域网:覆盖范围较大,可以覆盖一个城市
广域网:覆盖范围最大,可以覆盖国,甚至全球,万维网是广域网的代表

1.3 ip

1.概念:用于唯一标识网络中的每台计算机/主机
2.查看ip地址: ipconfig
3. ip地址的表示形式:点分十进制xx.xx.xx.xx
4.每一个十进制数的范围: 0~255
5. ip地址的组成=网络地址+主机地址,比如: 192.168.16.69
7. ilPv6是互联网工程任务组设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址[1]。
7.由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限,严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍

1.31 ipv4地址分类

在这里插入图片描述

类型 范围
A 0.0.0.0—127.255.255.255
B 128.0.0.0—191.255.255.255
C 192.0.0.0—223.255.255.255
D 224.0.0.0—239.255.255.255
E 240.0.0.0—247.255.255.255

1.4 域名

概念:将ip地址映射成域名,这里怎么映射上—HTTP协议
好处:为了方便记忆,解决ip的困难
eg:百度的域名:www.baidu.com
端口号:用于标识计算机上某个特定的网络程序
表现形式:以整数形式,端口范围065535【2个字节表示端口0~2^16-1】 ,0~1024已经被占用,比如ssh 22,ftp21,smtp 25 ,http 80
常见的网络程序端口号:
tomcat:8080
mysql:3306
oracle:1521
sqlserver:1433

1.5 网络通信协议

TCP协议:传输控制协议
1.使用TCP协议前,需先建立TCP连接,形成传输数据通道
2.传输前,采用“三次握手”方式,是可靠的
3.TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端
4.在连接中可进行大数据量的传输
5.传输完毕,需释放已建立的连接,效率低

UDP协议:用户数据协议
1.将数据、源、目的封装成数据包,不需要建立连接
2.每个数据报的大小限制在64K内,不适合传输大量数据
3.因无需连接,故不可靠
4.发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的),速度快
5.举例:发短信。

1.6 InetAddress类

package 网络编程;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class API_ {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //1.获取本机的InetAddress对象
        InetAddress localHost=InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost);
        //2.根据指定主机名,获取 InetAddress对象
        InetAddress host1=InetAddress.getByName("LAPTOP-04838B2A");
        System.out.println("host1="+host1);
        //3.根据域名返回 InetAddress对象,比如 www.baidu.com对应
        InetAddress allByname=InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println("allByname="+allByname);
        //4.通过 InetAdress 对象,获取对应的地址
        String hostAddress=allByname.getHostAddress();
        System.out.println("allByname 对应的ip="+hostAddress);
        //5.通过InetAddress 对象,获取对应的主机名/或者域名
        String hostName=allByname.getHostName();
        System.out.println("allByname对应的主机名/域名="+hostName);
    }
}

1.7 Socket

Socket套接字:网上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能标识的标识符套接字。

通信的两端都要Socket,是两台机器间通信的端点
网络通信其实就是Socket间的通信。
Socket允许程序把网络连接当成一个流,数据在两个Socket间通过IO传输。
一般主动发起通信的应用程序属于客户端,等待通信请求的为服务端。

1.8 TCP网络通信

使用字节流

package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 1.编写一个服务器端,和一个客户端
 * 2.服务器端在9999端口
 * 3.客户端连接到服务器端,发送“hello sever",然后退出
 * 服务器端接收到客户端发送的信息,输出,并退出
 */
public class SocketTCP01Sever {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//思路
//1. 在本机 的 9999 端口监听, 等待连接
// 细节: 要求在本机没有其它服务在监听 9999
// 细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个 Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在 9999 端口监听,等待连接..");
//2. 当没有客户端连接 9999 端口时,程序会 阻塞, 等待连接
// 如果有客户端连接,则会返回 Socket 对象,程序继续
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());
//
//3. 通过 socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
//4. IO 读取
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度,显示内容.
        }
//5.关闭流和 socket
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();//关闭
    }
}

package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class SocketTCP01Client {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
             //思路
            //1. 连接服务端 (ip , 端口)
          //解读: 连接本机的 9999 端口, 如果连接成功,返回 Socket 对象
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
            System.out.println("客户端 socket 返回=" + socket.getClass());
          //2. 连接上后,生成 Socket, 通过 socket.getOutputStream()
         // 得到 和 socket 对象关联的输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
         //3. 通过输出流,写入数据到 数据通道
            outputStream.write("hello, server".getBytes());
        //4. 关闭流对象和 socket, 必须关闭
            outputStream.close();
            socket.close();
            System.out.println("客户端退出.....");
        }
    }

使用字符流

1.编写- -个服务端,和一个客户端
2.服务端在9999端口监听
3.客户端连接到服务端,发送"hello, server" ,并接收服务端回发的"hello,client",再退

4.服务端接收到客户端发送的信息,输出,并发送"hello, client", 再退出

package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketTCP02Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//思路
//1. 在本机 的 9999 端口监听, 等待连接
// 细节: 要求在本机没有其它服务在监听 9999
// 细节:这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个 Socket[多个客户端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端,在9999端口监听,等待连接...");
//2. 当没有客户端连接 9999 端口时,程序会 阻塞, 等待连接
// 如果有客户端连接,则会返回 Socket 对象,程序继续
        Socket socket=serverSocket.accept();
        System.out.println("服务端 socket="+socket.getClass());
 //3. 通过 socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示
        InputStream inputStream=socket.getInputStream();
//4. IO 读取
        byte[] buf=new byte[1024];
        int readLen=0;
        while((readLen=inputStream.read(buf))!=-1){
            System.out.println(new String (buf,0,readLen));
        }
        //5. 获取 socket 相关联的输出流
        OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();
        outputStream.write("hello,client".getBytes());
         设置结束标记
        socket.shutdownOutput();
        //6.关闭流和 socket
        outputStream.close();
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class SocketTCP02Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
       
//思路
//1. 连接服务端 (ip , 端口)
//解读: 连接本机的 9999 端口, 如果连接成功,返回 Socket 对象
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端 socket 返回=" + socket.getClass());
//2. 连接上后,生成 Socket, 通过 socket.getOutputStream()
// 得到 和 socket 对象关联的输出流对象
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
//3. 通过输出流,写入数据到 数据通道
        outputStream.write("hello, server".getBytes());
// 设置结束标记
        socket.shutdownOutput();
//4. 获取和 socket 关联的输入流. 读取数据(字节),并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
        }
//5. 关闭流对象和 socket, 必须关闭
        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
        System.out.println("客户端退出.....");
        
    }
}

1.8 UDP网络编程

介绍:

1.类DatagramSocket和 DatagramPacke t[数据包/数据报]实现了基于UDP协议网络程序。
2. UDP数据报通过数据报套接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。
3. 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。
4. 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

过程:

1.核心的两个类/对象DatagramSocket与DatagramPacket
2.建立发送端,接收端(没有服务端和客户端概念)
3.发送数据前,建立数据包/报DatagramPacket对象
4.调用DatagramSocket的发送、接收方法
5.关闭DatagramSocket

练习

1.编写一个接收端A,和一个发送端B
2.接收端A在9999端口等待接收数据(receive)
3.发送端B向接收端A发送数据"hello ,明天逛街嘛~”
4.接收端A接收到发送端B发送的数据,
回复"好的,明天见",再退出
5.发送端接收回复的数据,再退出
package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

public class UDPReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1. 创建一个 DatagramSocket 对象,准备在 9999 接收数据
        DatagramSocket socket=new DatagramSocket(9999);
        //2. 构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
         byte[] buf=new byte[1024];
        DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf,buf.length);
        //3. 调用接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
        System.out.println("接收端A等待接收数据。。。");
        socket.receive(packet);
        //4. 可以把 packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        byte[] data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);
        //===回复信息给 B 端
        //将需要发送的数据,封装到 DatagramPacket 对象
        data = "好的, 明天见".getBytes();
        //说明: 封装的 DatagramPacket 对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        packet=new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.65.1"), 9998);
        socket.send(packet);//发送
//5. 关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("A 端退出...");
    }
}

package 网络编程;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

public class UDPSenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建 DatagramSocket 对象,准备在 9998 端口 接收数据
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9998);
        //2. 将需要发送的数据封装到 DatagramPacket 对象
        byte[] data = "hello 明天逛街嘛~".getBytes();
        //说明: 封装的 DatagramPacket 对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.65.1"), 9999);
        socket.send(packet);
        //(1) 构建一个 DatagramPacket 对象,准备接收数据
        byte[] buf = new byte[1024];
        packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
     //(2) 调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象
    // 填充到 packet 对象
   // 提示: 当有数据包发送到 本机的 9998 端口时,就会接收到数据
    // 如果没有数据包发送到 本机的 9998 端口, 就会阻塞等待.
        socket.receive(packet);
    //(3) 可以把 packet 进行拆包,取出数据,并显示.
        int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度
        data = packet.getData();//接收到数据
        String s = new String(data, 0, length);
        System.out.println(s);
     //关闭资源
        socket.close();
        System.out.println("B 端退出");
    }
}

总结

这里主要介绍了网络编程的基本内容,之后还会有补充,本人也学的不是很透彻,有错可以指出来,立马改之。


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