网络编程

Posted 2020-09-20

这次来简单讨论一下网络编程有关的东西：

网络编程三要素+UDP协议讲解

1.网络通信介绍

2.tcp/ip

3.udp/ip

Socket通信

 网络编程三要素：

ip:一个计算的标示（找到这个计算机）

端口：应用程序都会对应一个端口，用来进行通信，有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口（360查看端口）。

协议：总共有2种协议（TCP,UDP）

三要素详解：

特殊的IP地址:

127.0.0.1 本地回环地址 用来做一些本地测试

ping IP地址 ; 用来检测本机是否可以和指定的IP地址的计算机可以进行正常通讯

ipconfig     用来查看IP地址

xxx.xxx.xxx.255 广播地址

端口号:

物理端口 物理设备对应的端口 , 网卡口

逻辑端口 用来标示我们的计算机上的进程 , 端口号的有效范围应该是 0-65535 ,

其中0-1024被系统占用或者保留

协议:

UDP

把数据打成一个数据包 , 不需要建立连接

数据包的大小有限制不能超过64k

因为无连接,所以属于不可靠协议(可能丢失数据)

因为无连接 ,所以效率高

TCP

需要建立连接,形成连接通道

数据可以使用连接通道直接进行传输,无大小限制

因为有链接,所以属于可靠协议

因为有链接,所以效率低

1.4 （InetAddress）

   InetAddress:IP地址的描述类

  

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。 

InetAddress类的常见功能

public static InetAddress getByName(String host)（ host: 可以是主机名,也可以是IP地址的字符串表现形式）

public String getHostAddress()返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。

public String getHostName()获取此 IP 地址的主机名。 

案例演示: InetAddress类的常见功能

public class InetAddressDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//通过主机ip获取InetAddress对象
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.20.25");
//public String getHostAddress()返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
System.out.println(address.getHostAddress());
//public String getHostName()获取此 IP 地址的主机名。 
System.out.println(address.getHostName());
}
}

 

（也叫socket编程，套接字编程，网络编程，叫法不一样都是一个东西）  

 Socket套接字：（利用qq聊天的案例画图进行讲解）

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。

分协议进行讲解网络编程

 UDP协议：（写一个标准demo）

    特点：1.把数据打包

 2.不需要建立连接，也称为面向无连接协议

 3.数据需打包，数据大小有限制64k

 4.无需建立连接，所以不可靠

 5.速度快

 

 UDP通信步骤：

发送端步骤：

 UDP发送数据的步骤:

 A:创建UDP发送数据端Socket对象

 B:创建数据包,并给出数据,把数据打包

 C:通过Socket对象发送数据包 

 D:释放资源

 

 

接收端步骤：

 UDP协议接收数据步骤：

 A:创建UDP接收数据端Socket对象

 B:创建一个接收数据的数据包

 C:接收数据,数据在数据包中

 D:解析数据包，并把数据显示在控制台

 E:释放资源

下面实现一些需求：

键盘录入数据实现数据的动态发送

public class UdpClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.创建发送端的socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.20.254");
int port = 9999;
//2.创建键盘录入对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line;
while ((line=sc.nextLine())!=null) {
//键盘录入的数据line
byte[] buf = line.getBytes();
int length = buf.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, length, address, port);
//发送数据包
ds.send(dp);
}
//释放资源
ds.close();
}
}
public class UdpServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建接收端的socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999);
//接受来自客户端的数据
while (true) {
//创建数据包
byte[] buf = new byte[1024];
int length = buf.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, length);
//接受来自客户端的数据
ds.receive(dp);
//解析数据包中的数据
byte[] data = dp.getData();
int len = dp.getLength();
System.out.println(new String(data, 0, len));
}
}
}

多线程实现聊天室（相当于是将发送数据端和接收数据端合并）

详见第十八天网络编程，com.edu_05

二：TCP协议要点

2.1  

* TCP协议：（写一个demo）
特点：1.需要建立通道
  2.传送大量数据无限制
  3.面向连接
  4.可靠
  5.速度慢
  TCp协议书写步骤：
  发送端：
  /*
 * TCP协议发送数据步骤：
 * A:创建TCP协议发送端Socket对象
 * 指定服务器IP及端口
 Socket sk = new Socket("192.168.3.120" , 9527) ;
 * B:获取输出流,并写数据
 OutputStream outputStream = sk.getOutputStream() ;
 outputStream.write("hello,TCP我来了".getBytes()) ;
 * C:释放资源
 sk.close() ;
 * 
 * java.net.ConnectException: Connection refused: connect
 * TCP协议是不能直接运行客户端的，必须先运行服务器。因为他是一种可靠的协议。
 */
 
 接收端：
 /*
 * TCP协议接收数据步骤：
 * A:创建TCP协议接收端Socket对象
   ServerSocket ss = new ServerSocket(9527) ;
 * B:监听客户端连接
   Socket sk = ss.accept() ;
 * C:获取输入流,并读取数据,显示在控制台
 // 读取数据
byte[] bytes = new byte[1024] ;
int len = inputStream.read(bytes) ;
// public InetAddress getInetAddress()获取IP地址
InetAddress inetAddress = sk.getInetAddress() ;
String ip = inetAddress.getHostAddress() ;
// 输出
System.out.println(ip + "发来数据是: " + new String(bytes , 0 , len));
 * D:释放资源
 sk.close() ;
 *

/

class

同样，来实现一些需求  

用TCP协议写一个数据的发送和接收，接收端接收到数据之后给发送端一个反馈

public class TcpClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建tcp发送端的sockt对象
Socket sk = new Socket("192.168.20.254", 10000);
//从通道中获取输出流
OutputStream os = sk.getOutputStream();
//网通道中写数据
os.write("今晚约吗".getBytes());
//接受来自服务器端的反馈
InputStream is = sk.getInputStream();
//解析is
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
System.out.println(new String(buf, 0, len));
//释放资源
sk.close();
}

public class TcpServer{

public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建服务器端的socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
//监听来自客户端的连接
Socket sk = ss.accept();
//从通道中获取输入流读取数据
InputStream is = sk.getInputStream();
//解析is
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
System.out.println(new String(buf, 0, len));
//给客户端一个反馈
OutputStream os = sk.getOutputStream();
os.write("不约".getBytes());
//释放资源
sk.close();
}
}

需求: 客户端键盘录入数据,服务器端接收数据在控制台输出

public class TcpClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建tcp发送端socket对象
Socket sk = new Socket("192.168.20.254", 20000);
//创建键盘录入对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line;
while ((line=sc.nextLine())!=null) {
//将line这个数据写如通道
OutputStream os = sk.getOutputStream();
os.write(line.getBytes());
}
sk.close();
}
}
public class TcpServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建服务器端的socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(20000);
//监听来自客户端的连接
Socket sk = ss.accept();
while (true) {
InputStream is = sk.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
System.out.println(new String(buf, 0, len));
}
}

需求：客户端键盘录入数据，服务端将数据写入文件

与上边的实现方式相同，不在多写，只需讲接收到的数据写入文件即可。