黑马程序员——Java基础---网络编程

时间:2023-02-26 21:53:14

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一.概述

网络编程从大的方面说就是对信息的发送到接收,中间传输为物理线路的作用,最主要的工作就是在发送端把信息通过规定好的协议进行组装包 ,在接收端按照规定好的协议把包进行解析,从而提取出对应的信息,达到通信的目的!中间最主要的就是数据包的组装,数据包的过滤,数据包的 捕获,数据包的分析,当然最后再做一些处理!


二、网络通讯

网络通讯要素:IP地址:InetAddress,网络中设备的标识,不易记忆,可用主机名,本地回环地址:127.0.0.1 主机名:localhost
 
端口号
用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识
有效端口:0~65535,其中0~1024系统使用或保留端口

1、InetAddress
public class InetAddress  extends Object  implements Serializable

此类表示互联网协议 (IP) 地址。
IP 地址是 IP 使用的 32 位或 128 位无符号数字,它是一种低级协议,UDP 和 TCP 协议都是在它的基础上构建的。

InetAddress 类提供将主机名解析为其 IP 地址(或反之)的方法。

获取本机计算机名称和IP地址

InetAddress ia = InetAddress.getLocalHost();//getLocalHost是静态方法,直接调用

获取任意主机名称和IP地址

InetAddress i = InetAddress.getByName(String host);
sop(i.getHostAddress());
//sop(i.getHostName());

类似于ping可以直接输入域名,InetAddress也可以这样写:
InetAddress i = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//速度相对较慢
反之,如果知道IP地址,也可通过该语句获取主机名称:
InetAddress i = InetAddress.getByName("192.168.0.102");
sop(i.getHostName());


2、Socket
Socket就是为网络服务提供的一种机制。
通信的两端都有Socket。
网络通信其实就是Socket间的通信。
数据在两个Socket间通过IO传输。

3、DatagramSocket 类 
java.net 包中

构造方法: 
   DatagramSocket() //构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。

常用方法:void send(DatagramPacket p) //从此套接字发送数据报包

4、DatagramPacket 类


java.net 包中

构造方法:
DatagramPacket(byte[] buf, int length) //构造 DatagramPacket,用来接收长度为 length 的数据包。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)//构造数据报包,用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。 
常用方法:
 int getPort() //返回某台远程主机的端口号,此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。  
    InetAddress getAddress() //返回某台机器的 IP 地址,此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。     
    int getLength() //返回将要发送或接收到的数据的长度。

三、常见协议及示例代码

常见协议:TCP,UDP
UDP的特点:
1.面向无连接
2.数据会被封包.在64K内
3.不可靠,因为无连接.所以不可靠.
4.速度快,因为不需要连接
例如.聊天的时候就是UDP的,还有视频会议,桌面共享等.
TCP的特点:
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.通过三次握手完成连接,是可靠的协议
4.必须建立连接,但是效率稍低
例如,打电话就是TCP的.
UDP就相当于对讲机,TCP相当于电话,
下载就是TCP的因为不能丢数据.聊天就是UDP

举例:

1.UDP发送端程序

<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;  
<span style="white-space:pre"></span>class UdpDemo
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span> public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
//1.创建UDP服务
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
//2.确定发送数据
byte[] buf = "Hello UDP!".getBytes();
//3.封装成包
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket (buf,buf.length,InetAddress.getByName("Datura"),10000);
//4.通过send发送
ds.send(dp);
//关闭资源
ds.close();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}


2. 接收端程序

<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;  
<span style="white-space:pre"></span>class UpdReceiveDemo
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
//创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
byte[] buf = new byte[1024];
//构造 DatagramPacket,用来接收长度为 length 的数据包
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
//调用receive方法:receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报包
ds.receive(dp);
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port = dp.getPort();
System.out.println("["+ip+":"+port+"]"+data);
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}

3. 聊天程序

<span style="white-space:pre"></span>import java.io.*;  
<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;
<span style="white-space:pre"></span>class ChatDemo
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
int sendport=10003;
int receport=10007;

new Thread(new Send(new DatagramSocket(sendport))).start();
new Thread(new Receive(new DatagramSocket(receport))).start();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class Send implements Runnable
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>private DatagramSocket ds;
<span style="white-space:pre"></span>Send(DatagramSocket ds)
<span style="white-space:pre"></span>{
this.ds = ds;
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>public void run()
<span style="white-space:pre"></span>{
try
{
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line = null;
while ((line=bufr.readLine())!=null)
{
if ("exit".equals(line))
break;
byte[] buf = line.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("32"),10003);
ds.send(dp);
}
}
catch (Exception e)
{
System.out.println("发送失败");
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class Receive implements Runnable
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>private DatagramSocket ds;
<span style="white-space:pre"></span>Receive(DatagramSocket ds)
<span style="white-space:pre"></span>{
this.ds = ds;
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>public void run()
<span style="white-space:pre"></span>{
try
{
//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());
int port = dp.getPort();
System.out.println("["+ip+":"+port+"]"+data);
}

<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>catch (Exception e)
<span style="white-space:pre"></span>{
System.out.println("接受失败");
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}

4. 创建客户端和服务端

<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;  
<span style="white-space:pre"></span>import java.io.*;
<span style="white-space:pre"></span>class ClientDemo
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{<span style="white-space:pre"></span>
//创建客户端的Socket服务,指定目的主机和端口
Socket s = new Socket("192.168.0.102",10006);
//为了发送数据,应该获取Socket流中的输出流
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("hello TCP".getBytes());
s.close();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class TCPServer
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
//建立服务端Socket服务,并监听一个端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);
//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+"......is 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();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}

5. 上传txt文件

<span style="white-space:pre"></span>import java.io.*;  
<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;
<span style="white-space:pre"></span>class TextClient
<span style="white-space:pre"></span>{<span style="white-space:pre"></span>
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
Socket s = new Socket("192.168.1.254",10006);
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new FileReader("IPDemo.java"));
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
String line = null;
while((line=bufr.readLine())!=null)
{
out.println(line);
}
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();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class TextServer
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);

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

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();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}

6.客户并发上传图片
<span style="white-space:pre"></span>import java.io.*;  
<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;
<span style="white-space:pre"></span>class PicClient
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>public static void main(String[] args)throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
if(args.length!=1)
{
System.out.println("请选择一个jpg格式的图片");
return ;
}
File file = new File(args[0]);
if(!(file.exists() && file.isFile()))
{
System.out.println("该文件有问题,要么不存在,要么不是文件");
return ;
}
if(!file.getName().endsWith(".jpg"))
{
System.out.println("图片格式错误,请重新选择");
return ;
}
if(file.length()>1024*1024*5)
{
System.out.println("文件过大,请升级权限");
return ;
}
Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007);
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
OutputStream out = s.getOutputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
while((len=fis.read(buf))!=-1)
{
out.write(buf,0,len);
}
//告诉服务端数据已写完
s.shutdownOutput();
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] bufIn = new byte[1024];
int num = in.read(bufIn);
System.out.println(new String(bufIn,0,num));
fis.close();
s.close();
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>/*
<span style="white-space:pre"></span>服务端
<span style="white-space:pre"></span>这个服务端有个局限性。当A客户端连接上以后。被服务端获取到。服务端执行具体流程。
<span style="white-space:pre"></span>这时B客户端连接,只有等待。
<span style="white-space:pre"></span>因为服务端还没有处理完A客户端的请求,还有循环回来执行下次accept方法。所以
<span style="white-space:pre"></span>暂时获取不到B客户端对象。
<span style="white-space:pre"></span>那么为了可以让多个客户端同时并发访问服务端。
<span style="white-space:pre"></span>那么服务端最好就是将每个客户端封装到一个单独的线程中,这样,就可以同时处理多个客户端请求。
<span style="white-space:pre"></span>如何定义线程呢?
<span style="white-space:pre"></span>只要明确了每一个客户端要在服务端执行的代码即可。将该代码存入run方法中。
<span style="white-space:pre"></span>*/


<span style="white-space:pre"></span>class PicThread implements Runnable
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span>private Socket s;
<span style="white-space:pre"></span> PicThread(Socket s)
<span style="white-space:pre"></span>{
this.s = s;
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> public void run()
<span style="white-space:pre"></span> {
int count = 1;
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
try
{
System.out.println(ip+"....connected");
InputStream in = s.getInputStream();
File dir = new File("d:\\pic");
File file = new File(dir,ip+"("+(count)+")"+".jpg");
while(file.exists())
file = new File(dir,ip+"("+(count++)+")"+".jpg");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
while((len=in.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("上传成功".getBytes());
fos.close();
s.close();
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> catch (Exception e)
<span style="white-space:pre"></span> {
throw new RuntimeException(ip+"上传失败");
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span>}

<span style="white-space:pre"></span>class PicServer
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span> public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span>{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);
while(true)
{
Socket s = ss.accept();
new Thread(new PicThread(s)).start();
}
//ss.close();
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span>}

7. 客户并发登陆

<span style="white-space:pre"></span>/* 
<span style="white-space:pre"></span>客户端通过键盘录入用户名。
<span style="white-space:pre"></span>服务端对这个用户名进行校验。

<span style="white-space:pre"></span>如果该用户存在,在服务端显示xxx,已登陆。
<span style="white-space:pre"></span>并在客户端显示 xxx,欢迎光临。

<span style="white-space:pre"></span>如果该用户存在,在服务端显示xxx,尝试登陆。
<span style="white-space:pre"></span>并在客户端显示 xxx,该用户不存在。

<span style="white-space:pre"></span>最多就登录三次。
<span style="white-space:pre"></span>*/
<span style="white-space:pre"></span>import java.io.*;
<span style="white-space:pre"></span>import java.net.*;
<span style="white-space:pre"></span>class LoginClient
<span style="white-space:pre"></span>{<span style="white-space:pre"></span>
<span style="white-space:pre"></span> public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span> {
Socket s = new Socket("192.168.1.254",10008);
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
BufferedReader bufIn =
new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
for(int x=0; x<3; x++)
{
String line = bufr.readLine();
if(line==null)
break;
out.println(line);

String info = bufIn.readLine();
System.out.println("info:"+info);
if(info.contains("欢迎"))
break;
}

bufr.close();
s.close();
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class UserThread implements Runnable
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span> private Socket s;
<span style="white-space:pre"></span> UserThread(Socket s)
<span style="white-space:pre"></span> {
this.s = s;
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> public void run()
<span style="white-space:pre"></span> {
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"....connected");
try
{
for(int x=0; x<3; x++)
{
BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

String name = bufIn.readLine();
if(name==null)
break;

BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("user.txt"));
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
String line = null;
boolean flag = false;
while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if(line.equals(name))
{
flag = true;
break;
}
}

if(flag)
{
System.out.println(name+",已登录");
out.println(name+",欢迎光临");
break;
}
else
{
System.out.println(name+",尝试登录");
out.println(name+",用户名不存在");
}

}
s.close();
}
catch (Exception e)
{
throw new RuntimeException(ip+"校验失败");
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span>}
<span style="white-space:pre"></span>class LoginServer
<span style="white-space:pre"></span>{
<span style="white-space:pre"></span> public static void main(String[] args) throws Exception
<span style="white-space:pre"></span> {
ServerSocket ss = new ServerSocket(10008);
while(true)
{
Socket s = ss.accept();
new Thread(new UserThread(s)).start();
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span> }
<span style="white-space:pre"></span>}