网络编程

Posted 2021-12-11

网络编程

计算机网络

是指将地理位置不同的具有独立功能的多态计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下管理和协调下.实现资源共享和信息传递的计算机系统.

网络编程

就是用来实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换.

网络编程

网络模型概述

计算机网络之间以何种规则进行通信，就是网络模型研究问题。
网络模型一般是指
OSI（Open System Interconnection开放系统互连）七层参考模型
TCP/IP四层参考模型
主机至网络层(物理层 , 数据链路层) , 网际层 , 传输层 , 应用层(应用层 , 表示层 , 会话层)

网络模型7层概述：

• 1.物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
  它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0）。
  这一层的数据叫做比特。
• 2. 数据链路层：主要将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。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。
• 3. 网络层：主要将从下层接收到的数据进行IP地址（例192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。
• 4. 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。
     主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
• 5.会话层：通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。
  主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）
• 6.表示层：主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西（如图片、声音等）。
• 7.应用层： 主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载），WEB（IE浏览），QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西．就是终端应用）。

  网路编程三要素

• IP地址:InetAddress: 网络中设备的标识，不易记忆，可用主机名
• 端口号: 用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
• 传输协议: 通讯的规则常见协议：TCP，UDP

  IP

• IP概述:所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。
• IP地址的组成
  IP地址 = 网络地址+主机地址
  A类IP地址:第一段号码为网络地址，剩下的三段号码为本地计算机的号码
  B类IP地址:前二段号码为网络地址，剩下的二段号码为本地计算机的号码
  C类IP地址:前三段号码为网络地址，剩下的一段号码为本地计算机的号码
• IP地址分类
  A类 1.0.0.1---127.255.255.254
  (1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址)
  (2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。
  B类 128.0.0.1---191.255.255.254 172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。
  C类 192.0.0.1---223.255.255.254 192.168.X.X是私有地址
  D类 224.0.0.1---239.255.255.254
  E类 240.0.0.1---247.255.255.254
• 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. 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

• 端口
  物理端口 网卡口
  逻辑端口 我们指的就是逻辑端口
  a:每个网络程序都会有一个逻辑端口
  b:用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
  c:有效端口：0~65535（两个字节），其中0~1023系统使用或保留端口。

  协议

  UDP
  将数据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；
  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；
  需要连接所以是可靠协议；
  必须建立连接，效率会稍低

  InetAddress类

  获取主机名的 DOS 命令 ：hostname

• A:InetAddress类的概述
  为了方便我们对IP地址的获取和操作，java提供了一个类InetAddress 供我们使用
  此类表示互联网协议 (IP) 地址。
• B:InetAddress类的常见功能
  public static InetAddress getByName(String host)
  public String getHostAddress()//获取IP
  public String getHostName()//获取主机名
  getLocalHost();
• C:案例演示: InetAddress类的常见功能
  InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("SHEN-MOU-MOU") ;
  InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("192.168.3.120") ;

  Socket

  Socket=IP+端口号

• Socket套接字概述：
  网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。
• Socket原理机制：
  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

  步骤:// public DatagramSocket(int port)

• a: 创建UDP通讯协议服务器端对象(DatagramSocket) 注意要用有参数构造 指定端口号
• b: 创建数据报包,作用用来接收数据 // public DatagramPacket(byte[] buf, int length)
• c: 接收数据 receive(dp) ;
• d: 解析数据报包,拿出数据 dp.getData() ; dp.getLength() ;

• e: 释放资源

  列:

  public class UDPClient {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
  //UDP 客户端
  //1.创建客户端Socket
  // DatagramSocket( int port, InetAddress laddr) 创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。

  DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
  
  //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。
  //2.发送数据 DatagramPacket 数据报包
  byte[] bytes = "你好UDP".getBytes();
  DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.8.123"), 9898);
  socket.send(packet);
  
  //3.释放资源
  
  socket.close();

  }
  }
  public class UDPServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
  //创建服务端的套接字
  //DatagramSocket( int port)
  //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 socket = new DatagramSocket(9898);
  //接收数据
  //DatagramPacket( byte[] buf, int length)
  //构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
  byte[] bytes = new byte[1024];
  DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
  System.out.println("服务器已经开启等待接收收据...");
  socket.receive(datagramPacket); //阻塞在这里，等待接收数据
  System.out.println("下来了");
  //取出数据报包中的数据
  byte[] data = datagramPacket.getData();
  //把数据转成字符串
  System.out.println(new String(data, 0, datagramPacket.getLength()));

  //释放资源
  socket.close();

  }

案例演示

TCP上传文本文件并给出反馈

public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException{
Socket socket = new Socket("192.168.8.123", 9999);
//获取通道中的输出流
OutputStream out = socket.getOutputStream();
//包装通道中的输出流
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(out));
//创建一个输入流，来关联这个文本文件
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("msg.txt"));
String line = null;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
writer.write(line);
writer.newLine();
writer.flush();
}
//客户端，已经传完了
socket.shutdownOutput();//关闭输出通道，服务端那边就不会阻塞了
//我要读取服务端的反馈
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = inputStream.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes, 0, len));
reader.close();
socket.close();
}
}
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//服务端上传文件完成了之后，给客户端一个反馈
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
System.out.println("服务器已经开启....");
Socket socket = ss.accept();
InputStream in = socket.getInputStream();
//把通道中的输入流包装成字符流
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

    //关联一个输出流
    BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("msg1.txt"));

    String line=null;
    while ((line=reader.readLine())!=null){
        bufferedWriter.write(line);
        bufferedWriter.newLine();
        bufferedWriter.flush();
    }
    System.out.println("=====================");
    //保存完毕后，给客户端一个反馈
    OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
    outputStream.write("文件上传成功".getBytes());

    //释放资源
    bufferedWriter.close();
    ss.close();

}

}