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网络编程
网络模型:
OSI参考模型:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP参考模型:应用层、传输层、网际层、主机至网络层
如下图:
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
可以通过InetAddress类中的getHostAddress()方法获得IP地址,该类没有构造函数,通过静态方法getLocalHost()获取InetAddress对象。
如以下代码:
<span style="font-size:12px;">import java.net.*;
class IPDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println("address:"+i.getHostAddress());
System.out.println("name:"+i.getHostName());
}
}
</span>
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。
传输协议通讯的规则,常见协议:TCP,UDP
TCP和UDP:
UDP
将数据及源和目的封装成数据包中,不需要建立连接;
每个数据报的大小在限制在64k内;
因无连接,是不可靠协议;
不需要建立连接,速度快。
TCP
建立连接,形成传输数据的通道。
在连接中进行大数据量传输
通过三次握手完成连接,是可靠协议
必须建立连接,效率会稍低
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。
UDP传输:
建立传输端步骤:
通过类DatagramSocket,此类表示用发送和接收数据包的套接字,即Socket。
1,建立updsocket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,将数据包发出去。
4,关闭资源。
在发送端,要在数据包对象中明确目的地 IP及端口。
建立接收端步骤:
1,定义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程序可以处理。
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。
下面通过以下代码演示以下:
<span style="font-size:12px;">import java.net.*;
class UdpSend
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//1,创建udp服务。通过DatagramSocket对象。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
//2,确定数据,并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
byte[] buf = "UDP来了".getBytes();
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.127.94"),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();
}
}
class UdpRece
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//1,创建udp socket,建立端点。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
while(true)
{
//2,定义数据包。用于存储数据。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3,通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。
ds.receive(dp);//阻塞式方法。
//4,通过数据包的方法获取其中的数据。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port = dp.getPort();
System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);
}
//5,关闭资源
//ds.close();
}
}
</span>
TCP传输:
tcp分客户端和服务端;客户端对应的对象是Socket, 服务端对应的对象是ServerSocket。
客户端:
客户端需要明确服务器的ip地址以及端口,这样才可以去试着建立连接,如果连接失败,会出现异常。
连接成功,说明客户端与服务端建立了通道,那么 通过IO流就可以进行数据的传输,而Socket对象已经提供了输入流和输出流对象,
通过 getInputStream(),getOutputStream()获取即可。
与服务端通讯结束后,关闭Socket。
建立步骤:
1,创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。
2,为了发送数据,应该获取socket流中的输出流。
3,通过输出流的write()方法将要发送的数据写入流中。
4,关闭资源
服务器端:
服务端需要明确它要处理的数据是从哪个 端口进入的。
当有客户端访问时,要明确是哪个客户 端,可通过accept()获取已连接的客户端对象,并通过该对象与客户端通过IO流进行数据传输。
当该客户端访问结束,关闭该客户端。
建立步骤:
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端对象。 通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等,所以这个方法阻塞式的。
3,客户端如果发过来数据,那么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。 并打印在控制台。
4,关闭服务端。(可选)
通过以下代码演示TCP传输:
<span style="font-size:12px;">/*
演示tcp传输。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
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("192.168.1.254",10003);
//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();
}
}
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(10003);
//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
while(true)
{
Socket s = ss.accept();
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+".....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();//关闭客户端.
}
//ss.close();
}
}
</span>
TCP最容易出现的问题:
客户端连接上服务端,两端都在等待,没 有任何数据传输。
因为read方法或者readLine方法是阻塞式。
解决办法:自定义结束标记;使用shutdownInput,shutdownOutput方法。下面通过一个小练习来演示一下如何解决这个问题:
<span style="font-size:12px;">/*
需求:上传图片。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class PicClient
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
Socket s = new Socket("192.168.1.254",10007);
FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.bmp");
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();
}
}
/*
服务端
*/
class PicServer
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);
Socket s = ss.accept();
InputStream in = s.getInputStream();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("server.bmp");
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();
ss.close();
}
}
</span>