Java网络编程

Java网络编程

• 网络编程：
• • 计算机网络：
  • 网络编程：
  • 网络模型：
  • 网络编程三要素：
  • • IP地址：
    • 端口号：
    • 协议：
    • • TCP协议：
      • • TCP三次握手 和 四次挥手：
        • • 三次握手：
          • 四次挥手：
        • 案例：
        • • 传输文件：
          • 单聊：
          • 群聊：
      • UDP协议：
      • • 客户端之间收发数据：
        • UDP案例 之 单聊：
      • HTTP协议：
      • • 案例：
        • • 获取淘宝商品周边类别：
          • 下载图片：
  • InetAddress类：
  • Socket:

网络编程：

网络编程：多台计算机互相传输数据。

 

计算机网络：

​        计算机网络：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，通过通信线路和通信设备连接起来，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。

 
 

网络编程：

实现多台计算机之间实现数据的共享和传递。

网络应用程序主要组成为：网络编程+IO流+多线程（三大技术）。

 

网络模型：

网络模型：两台计算机之间的通信是根据什么规则来走的。

       分为：OSI模型（理想中的模型）和TCP/IP模型（实际应用的模型）。

想深入学习的可以学习《TCP/IP详解》《TCP协议簇》书籍。

 
 

网络编程三要素：

网络通讯的模型：请求-响应，客户端-服务端。
 
三要素：IP地址，端口，协议（数据传输的规则）。

 

IP地址：

IP地址：网络中计算机的唯一标识（IP地址是一个32位的二进制数据，为了方便，将一个字节的二进制转换为一个十进制的数据）。
 
IP地址的组成：网络号段+主机段。

A类IP地址:第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码----可以配置 256* 256 *256 台主机。
 
B类IP地址:前二段号码为网络号码，剩下的二段号码为本地计算机的号码。
 
C类IP地址:前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。

A类地址的表示范围为：0.0.0.0~126.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.0.0.0；A类地址分配给规模特别大的网络使用。

A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

 

B类地址的表示范围为：128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.255.0.0；

 

C类地址的表示范围为：192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。

特殊地址:

​        127.0.0.1 回环地址,可用于测试本机的网络是否有问题。eg: ping 127.0.0.1

​        DOS命令 ：ipconfig-------->查看本机IP地址

​        xxx.xxx.xxx.255 ------->广播地址

 
 

端口号：

端口号：正在运行的程序的标识。

tips:

​        1. 每个网络程序都会至少有一个逻辑端口。

​        2. 用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识不同。

​        3. 有效端口：0_{65535，其中0}1024系统使用或保留端口。

​        4. 通过第三方工具可以查看。

端口与协议有关：

​        TCP和UDP的端口互不相干，同一个协议的端口不能重复，不同协议的端口号可以重复。

 

协议：

协议：通信规则，就是数据的传输规则。

TCP 与 UDP区别：

​        TCP、UDP都是传输层的协议。

​        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，例如：打电话。

​        UDP：将数据源和目的封装到数据包中，不需要建立连接；每个数据报的大小在限制在64k；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快：例如发短信。

 

区别	TCP	UDP
是否连接	面向连接	无面向连接
传输可靠性	可靠	不可靠
应用场合	传输大量数据	少量数据
速度	慢	快

 

 

TCP协议：

服务端和客户端交互。

       TCP协议：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，例如：打电话。

 
 

TCP三次握手 和 四次挥手：

 

三次握手：

 

四次挥手：

 
 

案例：

 

传输文件：

//服务端
public class Server {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
		
		Socket socket = server.accept();
		
        //接收的文件
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
        //把接收的文件存入本地文件中
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.mp4"));
		
		byte[] bs = new byte[1024];
		int len;
		while((len = bis.read(bs)) != -1){
			bos.write(bs, 0, len);
		}
		
		bis.close();
		bos.close();
		server.close();
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
		//准备发送的本地文件
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("Original.mp4"));
        //发送的文件
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
		
		byte[] bs = new byte[1024];
		int len;
		while((len = bis.read(bs)) != -1){
			bos.write(bs, 0, len);
		}
		
		bis.close();
		bos.close();
		socket.close();
	}
}

 

单聊：

只能一人一句话的来，只能客户端先发。

//服务端
public class Server {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
		
		Socket socket = server.accept();
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		
        //接收的信息
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
        //发送的信息
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
		
		while(true){
			String readLine = br.readLine();
			System.out.println(readLine);
			
			ps.println("小红：" + scan.next());
		}
		
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		
        //发送的信息
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
        //接收的信息
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
		
		while(true){
			
			ps.println("小明：" + scan.next());
			
			String readLine = br.readLine();
			System.out.println(readLine);
		}
		
	}
}

 

优化单聊：一人可以多句话，随便谁先发。

发送消息在主线程，接受消息在子线程。

//接收线程
public class ReceiveThread extends Thread{
	
	private Socket socket;
	
	public ReceiveThread(Socket socket) {
		this.socket = socket;
	}

	@Override
	public void run() {
		
		try {
            //接收的消息
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
			while(true){
                //输出接收的消息
				String readLine = br.readLine();
				System.out.println(readLine);
			}
		} catch (UnsupportedEncodingException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

//服务端
public class Server {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
		
		Socket socket = server.accept();
		
		new ReceiveThread(socket).start();
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
		while(true){
			ps.println("小红：" + scan.next());
		}
		
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
		
		new ReceiveThread(socket).start();
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
		while(true){
			ps.println("小明：" + scan.next());
		}
		
	}
}

 

群聊：

public class ReceiveThread extends Thread{
	
	private Socket socket;
	
	public ReceiveThread(Socket socket) {
		this.socket = socket;
	}

	@Override
	public void run() {
		
		try {
             //接收的消息
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
			while(true){
                //输出接收的消息
				String readLine = br.readLine();
				System.out.println(readLine);
			}
		} catch (UnsupportedEncodingException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

public class ServerThread extends Thread{
	
	private Socket socket;
	
	public ServerThread(Socket socket) {
		this.socket = socket;
	}

	@Override
	public void run() {
		
		try {
			//接受当前客户端的消息
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
			while(true){
				String readLine = br.readLine();
				System.out.println(readLine);
				
				//发送给其他客户端消息
				Set<Entry<String,PrintStream>> entrySet = Server.map.entrySet();
				for (Entry<String, PrintStream> entry : entrySet) {
					String ip = entry.getKey();
					PrintStream ps = entry.getValue();
					
					if(!socket.getInetAddress().toString().equals(ip)){
                        //当前Socket的IP地址和容器里的IP地址不同的时候，
                        //输出当前Socket的接收的信息给其他客户端。
						ps.println(readLine);
					}
				}
			}
		} catch (UnsupportedEncodingException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

//服务端
public class Server {
	
	public static final ConcurrentHashMap<String, PrintStream> map = new ConcurrentHashMap<>();

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
		
		while(true){
            //接收客户端的连接，创建Socket对象。
			Socket socket = server.accept();
			
            //客户端ip地址
			String ip = socket.getInetAddress().toString();
            //打印流，当前Socket接收的信息，要发送给其他客户端的信息。
			PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
            //放入容器中
			map.put(ip, ps);
			//每创建一个Socket对象，就创建一个服务端线程。
			new ServerThread(socket).start();
		}
		
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
		
		new ReceiveThread(socket).start();
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
		while(true){
			ps.println("小明：" + scan.next());
		}
		
	}
}

 
 

UDP协议：

客户端和客户端交互。

​        UDP协议：将数据源和目的封装到数据包中，不需要建立连接；每个数据报的大小在限制在64k；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快：例如发短信。

 

客户端之间收发数据：

tips:

1. UDP协议的Socket是DatagramSocket。
2. 7070表示的是自己的端口号，不是对方的端口号。

public class Client01 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		//自己的端口号
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7070);
		
		//1.向客户端2发送数据
		byte[] buf = "今天天气真好！！！".getBytes();
        //对方的IP地址和端口号
		DatagramPacket p = new DatagramPacket(buf , 0, buf.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 8080);
        //发送数据
		socket.send(p);
		
		//4.接受来自客户端1的数据
		buf = new byte[1024];
        //接收1024字节的信息
		p = new DatagramPacket(buf , buf.length);
        //接收数据
		socket.receive(p);
        //去掉首尾空格。
		System.out.println(new String(buf).trim());
		
		socket.close();
	}
}

public class Client02 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8080);
		
		//2.接受来自客户端1的数据
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket p = new