网络编程TCP/UDP，反射

Posted 2020-10-16 老螃蟹

网络编程

端口：
物理端口：实体的端口
逻辑端口：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。

java 中ip对象：InetAddress.
import java.net.*;
class  IPDemo{
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{
//通过名称(ip字符串or主机名)来获取一个ip对象。
InetAddress ip = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//java.net.UnknownHostException
System.out.println("addr:"+ip.getHostAddress());
System.out.println("name:"+ip.getHostName());
}
}

Socket：套接字，通信的端点。

　　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：

• 1，只要是网络传输，必须有socket 。
• 2，数据一定要封装到数据包中，数据包中包括目的地址、端口、数据等信息。

直接操作udp不可能，对于java语言应该将udp封装成对象，易于我们的使用，这个对象就是DatagramSocket. 封装了udp传输协议的socket对象。

因为数据包中包含的信息较多，为了操作这些信息方便，也一样会将其封装成对象。这个数据包对象就是：DatagramPacket.通过这个对象中的方法，就可以获取到数据包中的各种信息。

DatagramSocket具备发送和接受功能，在进行udp传输时，需要明确一个是发送端，一个是接收端。

udp的发送端：
1，建立udp的socket服务，创建对象时如果没有明确端口，系统会自动分配一个未被使用的端口。
2，明确要发送的具体数据。
3，将数据封装成了数据包。
4，用socket服务的send方法将数据包发送出去。
5，关闭资源。
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import java.net.*;
class  UdpSend{
public static void main(String[] args)throws Exception {
//1，建立udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//指定发送端口，不指定系统会随机分配。
//2，明确要发送的具体数据。
String text = "udp传输演示 哥们来了";
byte[] buf = text.getBytes();
//3，将数据封装成了数据包。
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,
buf.length,InetAddress.getByName("10.1.31.127"),10000);
//4，用socket服务的send方法将数据包发送出去。
ds.send(dp);
//5，关闭资源。
ds.close();
}
}

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udp的接收端：
1，创建udp的socket服务，必须要明确一个端口，作用在于，只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可以处理的数据。
2，定义数据包，用于存储接收到数据。
3，通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip、端口、数据等等。
5，关闭资源。

class UdpRece {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//1，创建udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
//2，定义数据包，用于存储接收到数据。先定义字节数组，数据包会把数据存储到字节数组中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3，通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
ds.receive(dp);//该方法是阻塞式方法。
//4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip，端口，数据等等。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//将字节数组中的有效部分转成字符串。
System.out.println(ip+":"+port+"--"+text);
//5，关闭资源。
ds.close();
}
}

TCP传输

tcp的两个端点：一个是客户端，一个是服务端。

• 客户端：对应的对象，Socket
• 服务端：对应的对象，ServerSocket

TCP客户端：

1. 建立tcp的socket服务，最好明确具体的地址和端口。这个对象在创建时，就已经可以对指定ip和端口进行连接(三次握手)。
2. 如果连接成功，就意味着通道建立了，socket流就已经产生了。只要获取到socket流中的读取流和写入流即可，只要通过getInputStream和getOutputStream就可以获取两个流对象。
3. 关闭资源。

import java.net.*;
import java.io.*;
//需求：客户端给服务器端发送一个数据。
class  TcpClient{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Socket s = new Socket("10.1.31.69",10002);
OutputStream out = s.getOutputStream();//获取了socket流中的输出流对象。
out.write("tcp演示，哥们又来了!".getBytes());
s.close();
}
}

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TCP服务端：

1. 创建服务端socket服务，并监听一个端口。
2. 服务端为了给客户端提供服务，获取客户端的内容，可以通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
3. 可以通过获取到的socket对象中的socket流和具体的客户端进行通讯。
4. 如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，再关服务端。

class  TcpServer{
public static void main(String[] args) throws Exception{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);//建立服务端的socket服务
Socket s = ss.accept();//获取客户端对象
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+".....connected");
//可以通过获取到的socket对象中的socket流和具体的客户端进行通讯。
InputStream in = s.getInputStream();//读取客户端的数据，使用客户端对象的socket读取流
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(text);
//如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，在关服务端。
s.close();
ss.close();
}
}

反射技术

　　 其实就是动态加载一个指定的类，并获取该类中的所有的内容。而且将字节码文件封装成对象，并将字节码文件中的内容都封装成对象，这样便于操作这些成员。简单说：反射技术可以对一个类进行解剖。

反射的好处：大大的增强了程序的扩展性。

反射的基本步骤：
1、获得Class对象，就是获取到指定的名称的字节码文件对象。
2、实例化对象，获得类的属性、方法或构造函数。
3、访问属性、调用方法、调用构造函数创建对象。

获取这个Class对象，有三种方式：
1：通过每个对象都具备的方法getClass来获取。弊端：必须要创建该类对象，才可以调用getClass方法。
2：每一个数据类型(基本数据类型和引用数据类型)都有一个静态的属性class。弊端：必须要先明确该类。
前两种方式不利于程序的扩展，因为都需要在程序使用具体的类来完成。
3：使用的Class类中的方法，静态的forName方法。
指定什么类名，就获取什么类字节码文件对象，这种方式的扩展性最强，只要将类名的字符串传入即可。
// 1. 根据给定的类名来获得 用于类加载
String classname = "cn.itcast.reflect.Person";// 来自配置文件
Class clazz = Class.forName(classname);// 此对象代表Person.class
// 2. 如果拿到了对象，不知道是什么类型 用于获得对象的类型
Object obj = new Person();
Class clazz1 = obj.getClass();// 获得对象具体的类型
// 3. 如果是明确地获得某个类的Class对象 主要用于传参
Class clazz2 = Person.class;

反射的用法：
1）、需要获得java类的各个组成部分，首先需要获得类的Class对象，获得Class对象的三种方式：
Class.forName(classname)用于做类加载
obj.getClass()用于获得对象的类型
类名.class 用于获得指定的类型，传参用

2)、反射类的成员方法：
Class clazz = Person.class;
Method method = clazz.getMethod(methodName, new Class[]{paramClazz1, paramClazz2});
method.invoke();

3)、反射类的构造函数：
Constructor con = clazz.getConstructor(new Class[]{paramClazz1, paramClazz2,...})
con.newInstance(params...)

4)、反射类的属性：
Field field = clazz.getField(fieldName);
field.setAccessible(true);
field.setObject(value);

获取了字节码文件对象后，最终都需要创建指定类的对象：
创建对象的两种方式(其实就是对象在进行实例化时的初始化方式)：
1，调用空参数的构造函数：使用了Class类中的newInstance()方法。
2，调用带参数的构造函数：先要获取指定参数列表的构造函数对象，然后通过该构造函数的对象的newInstance(实际参数) 进行对象的初始化。

综上所述，第二种方式，必须要先明确具体的构造函数的参数类型，不便于扩展。所以一般情况下，被反射的类，内部通常都会提供一个公有的空参数的构造函数。
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// 如何生成获取到字节码文件对象的实例对象。

Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");//类加载
// 直接获得指定的类型
clazz = Person.class;
// 根据对象获得类型
Object obj = new Person("zhangsan", 19);
clazz = obj.getClass();
 
Object obj = clazz.newInstance();//该实例化对象的方法调用就是指定类中的空参数构造函数，给创建对象进行初始化。当指定类中没有空参数构造函数时，该如何创建该类对象呢？请看method_2();
public static void method_2() throws Exception {
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//既然类中没有空参数的构造函数,那么只有获取指定参数的构造函数,用该函数来进行实例化。
//获取一个带参数的构造器。
Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
//想要对对象进行初始化，使用构造器的方法newInstance();
Object obj = constructor.newInstance("zhagnsan",30);
//获取所有构造器。
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();//只包含公共的
constructors = clazz.getDeclaredConstructors();//包含私有的
for(Constructor con : constructors) {
System.out.println(con);
}
}

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-反射指定类中的方法：
//获取类中所有的方法。

public static void method_1() throws Exception {
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
Method[] methods = clazz.getMethods();//获取的是该类中的公有方法和父类中的公有方法。
methods = clazz.getDeclaredMethods();//获取本类中的方法，包含私有方法。
for(Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
}
//获取指定方法；
public static void method_2() throws Exception {
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//获取指定名称的方法。
Method method = clazz.getMethod("show", int.class,String.class);
//想要运行指定方法，当然是方法对象最清楚，为了让方法运行，调用方法对象的invoke方法即可，但是方法运行必须要明确所属的对象和具体的实际参数。
Object obj = clazz.newInstance();
method.invoke(obj, 39,"hehehe");//执行一个方法
}
//想要运行私有方法。
public static void method_3() throws Exception {
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//想要获取私有方法。必须用getDeclearMethod();
Method method = clazz.getDeclaredMethod("method", null);
// 私有方法不能直接访问，因为权限不够。非要访问，可以通过暴力的方式。
method.setAccessible(true);//一般很少用，因为私有就是隐藏起来，所以尽量不要访问。
}
//反射静态方法。
public static void method_4() throws Exception {
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
Method method = clazz.getMethod("function",null);
method.invoke(null,null);
}

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正则表达式
其实是用来操作字符串的一些规则。

• 好处：正则的出现，对字符串的复杂操作变得更为简单。
• 特点：将对字符串操作的代码用一些符号来表示。只要使用了指定符号，就可以调用底层的代码对字符串进行操作。符号的出现，简化了代码的书写。
• 弊端：符号的出现虽然简化了书写，但是却降低了阅读性。
  其实更多是用正则解决字符串操作的问题。

组：用小括号标示，每定义一个小括号，就是一个组，而且有自动编号，从1开始。
只要使用组，对应的数字就是使用该组的内容。别忘了，数组要加\。
(aaa(wwww(ccc))(eee))技巧，从左括号开始数即可。有几个左括号就是几组。

常见操作：
1，匹配：其实用的就是String类中的matches方法。
String reg = "[1-9][0-9]{4,14}";
boolean b = qq.matches(reg);//将正则和字符串关联对字符串进行匹配。
2，切割：其实用的就是String类中的split方法。
3，替换：其实用的就是String类中的replaceAll();
4，获取：
1），先要将正则表达式编译成正则对象。使用的是Pattern中静态方法 compile(regex);
2），通过Pattern对象获取Matcher对象。
Pattern用于描述正则表达式，可以对正则表达式进行解析。
而将规则操作字符串，需要从新封装到匹配器对象Matcher中。
然后使用Matcher对象的方法来操作字符串。
如何获取匹配器对象呢？
通过Pattern对象中的matcher方法。该方法可以正则规则和字符串想关联。并返回匹配器对象。
3），使用Matcher对象中的方法即可对字符串进行各种正则操作。