第62节:探索Java中的网络编程技术

Posted 2021-01-27 程序员哆啦A梦

前言

感谢! 承蒙关照~

探索Java中的网络编程技术

网络编程就是io技术和网络技术的结合,网络模型的定义,只要共用网络模型就可以两者连接.网络模型参考.

一座塔有七层,我们需要闯关.

第一层物理层->第二层数据链路层->第三层网络层->第四层传输层->第五层会话层->第六层表示层->第七层应用层.

物理层是主要定义物理设备标准,数据链路层是主要讲从物理层接收的数据进行MAC地址(网卡的地址)的封装与解封装.这层的数据较帧.

网络层是将从下层接收到的数据进行IP地址的封装和解封装.传输层是定义一些传输数据的协议和端口号.

会话层是将通过传输层建立数据传输的通路.表示层是进行对接收的数据进行解释,加密与解密.

应用层主要是一些终端的应用.

应用层 --> 传输层 --> 网络层 --> 主机至网络层

电脑通讯要点：
一需要IP地址：InetAddress(互联网协议即是规则)
二需要端口号
三需要传输协议

IP地址,网络中设备的标识,不容易记住,可以用主机名,本地回环地址: 127.0.0.1 主机名就是 localhost了.所谓局域网就是局部范围内的,互联网就是全球的.

端口号是用来标识进程的逻辑地址,不同进行的标识,有效的端口为0到65535,其中0到1024系统使用或保留的端口.

传输协议即是通讯的规则,常见的协议为TCP, UDP.

java.net

类 InetAddress

java.lang.Object
-> java.net.InetAddress

所有已实现的接口有:

Serializable

直接已知子类:

Inet4Address, Inet6Address

public class InetAddress extends Object implements Serializable

这个类表示互联网协议已地址.

Class Inet6Address

java.lang.Object
java.net.InetAddress
java.net.Inet6Address

public final class Inet6Address extends InetAddress

获取ip地址:

public class IPDemo {
 public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
  //获取本地主机地址对象
  InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
  System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName());
 }
}

域名解析

C:WINDOWSsystem32driversetc

InetAddress方法

类型	方法	说明
boolean	equals(Object obj)	将此对象与指定对象进行比较
byte[]	getAddress()	返回此InetAddress对象的原始ip地址.
static InetAddress[]	getAllByName(String host)	给定主机的名称,根据系统上配置的名称服务返回其ip地址数组.
static InetAddress	getByAddress(byte[] addr)	给出原始IP地址的InetAddress对象
static InetAddress	getByAddress(String host, byte[] addr)	根据提供的主机名和ip地址创建InetAddress
static InetAddress	getByName(String host)	确定主机名称的ip地址
String	getCanonicalHostName()	获取此ip地址的完全限定域名
String	getHostAddress()	返回文本显示中的ip地址字符串
String	getHostName()	获取此ip地址的主机名

网络编程：

1，网络模型：7层--->4层

端口

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到65535,而0到1024系统使用或保留端口

传输协议

常见协议TCP``UDP

TCP和UDP的区别：

TCP: 面向连接,通过三次握手完成,速度慢,可靠。
UDP: 面向无连接,速度快,不可靠。

UDP是将数据及其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,是不可靠的协议,不需要连接,但是速度快.

TCP是需要进行连接的,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,是可靠的协议,效率低即是速度慢一点.

网络编程-Socket

网络通讯的要素：

1. ip
2. 端口
3. 传输协议

ip是用于标识网络中主机的数字标识,而端口是用于标识应用程序的数字,还有传输协议是用于进行数据传输的规则.

实现UDP的通信,TCP传输：客户端，服务端.

Socket是网络服务提供的一种机制,是通信两端必备的,都要有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.

两端发送端和接收端-UDP

UDP发送端Demo

public class UDPSend{
 public static void main(String[] args){
  System.out.println("udp发送端");
 }
}

DatagramSocket

public class DatagramSocket extends Object

此类表示用来发送和接收数据报包的套接字.

数据报套接字是包投递服务的发送或接收点.每个在数据报套接字上发送或接收的包都是单独编址和路由的.从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由,也可能按不同的顺序到达.

在DatagramSocket上总是启动UDP广播发送.为了接收广播包,将DatagramSocket绑定到通配符地址.

void receive(DatagramPacket p)
从此套接字接收数据报包
send(DatagramPacket p)
从此套接字发送数据报包

public class UDPSend{
 public static void main(String[] args) throws IOException{
  System.out.println("udp发送端");
  DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
  String text = "hello";
  byte[] buf = text.getBytes();
  // 将数据转成字节数组
  DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("123.23232.323.2"),10000);
  ds.send(dp);
  ds.close();
 }
}
// 建立upd的socket,具备发送或接收功能
// 将数据封装到数据包中,数据包对象是DatagramPacket.
// 使用socket对象的send方法将数据包发出去.
// 关闭资源

udp接收端

public class updDemo {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  System.out.println("udp 接收端");
  // 先有udpsocket服务
  // 接收数据
  DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
  byte[] buf = new byte[1024];
  DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
  ds.receive(dp);
  String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
  int port = dp.getPort():
  String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
  // 关闭资源。
  ds.close();
 }
}

receive

public void receive(DatagramPacket p) throws IOException
此套接字接收数据报包

实现UDP的通信,udp传输涉及的两个对象,即可以发送，又可以接收.TCP传输：客户端，服务端.

UDP键盘输入

public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("udp 发送端 run");
//      1，建立udp的socket它具备者发送或者接收功能。
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999);
//      2，将数据封装到数据包中。数据包对象是DatagramPacket。数据来自于键盘录入。
        BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String line = null;
        while((line=bufr.readLine())!=null){
            if("over".equals(line)){
                break;
            }
            byte[] buf = line.getBytes();//将数据转成字节数组。
//          将字节数组封装到数据包中。
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("192.168.1.223"), 10001);
//          3，使用socket对象的send方法将数据包发送出去。
            ds.send(dp);
        }
//      4，关闭资源。
        ds.close();
    }
}

public class UDPRece {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("udp2 接收端 run");
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10001);
        while (true) {
            // 2，接收数据。
            // 3，先定义数据包。
            byte[] buf = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            ds.receive(dp);
            // 4，通过数据包对象获取数据包的内容，发送端的ip。发送端的端口，发送过来的数据。
            String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
            int port = dp.getPort();
            String text = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());

            System.out.println(ip + ":" + port + ":" + text);
        }
        // 5，关闭资源。
//      ds.close();
    }
}

案例:

public class UDPChatTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //发送端的socket 接收端的socket
        DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
        DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002);
        
        //创建任务对象。
        Send send = new Send(sendSocket);
        Rece rece = new Rece(receSocket);
        
        //创建线程并开启。
        Thread t1 = new Thread(send);
        Thread t2 = new Thread(rece);
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

// 发送任务
class Send implements Runnable {

    private DatagramSocket ds;

    public Send(DatagramSocket ds) {
        super();
        this.ds = ds;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    System.in));
            String line = null;
            while ((line = bufr.readLine()) != null) {
                byte[] buf = line.getBytes();// 将数据转成字节数组。
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,
                        InetAddress.getByName("1928.1.223"), 10002);
                ds.send(dp);
                if ("886".equals(line)) {
                    break;
                }
            }

            // 4，关闭资源。
            ds.close();
        } catch (IOException e) {

        }
    }
}

// 接收任务。
class Rece implements Runnable {

    private DatagramSocket ds;

    public Rece(DatagramSocket ds) {
        super();
        this.ds = ds;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            try {
                byte[] buf = new byte[1024];
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
                ds.receive(dp);// 阻塞
                
                String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
                int port = dp.getPort();
                String text = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
                System.out.println(ip + ":" + port + ":" + text);
                if(text.equals("886")){
                    System.out.println(ip+"....离开聊天室");
                }
            } catch (IOException e) {

            }
        }

    }

}

tcp案例:

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("客户端运行.......");
//      1，建立tcp的客户端socket。明确服务端的地址和端口。
        Socket s = new Socket("192.1.223",10003);
//      2，如果通道建立成功就会出现socket io流。
//          客户端需要做的就获取socket流的中输出流将数据发送目的地服务端。
        OutputStream out = s.getOutputStream();
//      3，通过socket输出流将数据发送。
        out.write("hello tcp 来了！".getBytes());
//      4，关闭资源。
        s.close();
    }
}

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("服务端开启.....");
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);
        while (true) {
            Socket s = ss.accept();
            String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();

            InputStream in = s.getInputStream();
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = in.read(buf);
            String text = new String(buf, 0, len);
            System.out.println(text);
            s.close();
        }
    }
}

案例:

public class TCPClient2 {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        System.out.println("客户端2 启动.......");
        Socket s = new Socket("192.1623", 10004);
        OutputStream out = s.getOutputStream();
        out.write("服务端，我来了".getBytes());
        InputStream in = s.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = in.read(buf);
        String text = new String(buf,0,len);
        System.out.println(text);
//      关闭资源。
        s.close();
    }
}

public class TCPSever2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("服务端2启动.....");
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10004);
        while (true) {
            // 获取客户端对象。
            Socket s = ss.accept();
            // 读取客户端的发送过来的数据
            InputStream in = s.getInputStream();
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = in.read(buf);
            String text = new String(buf, 0, len);
            System.out.println(text);
            // 给客户端回馈数据。
            OutputStream out = s.getOutputStream();
            out.write("客户端，我已到收到，哦耶！".getBytes());
            // 关闭客户端
            s.close();
        }
        // 关闭服务端。如果不断的获取客户端，不用关闭服务端。
//      ss.close();
    }
}

达叔小生：往后余生，唯独有你
You and me, we are family !
90后帅气小伙，良好的开发习惯；独立思考的能力；主动并且善于沟通
简书博客： 达叔小生
https://www.jianshu.com/u/c785ece603d1

结语

• 下面我将继续对 其他知识 深入讲解 ，有兴趣可以继续关注
• 小礼物走一走 or 点赞