18.网络编程

网络编程

又称为Socket编程。

Java中网络编程主要是以Java语言完成信息数据在网络上的传输。

网络

计算机网络，指的是将不同地理位置的多台计算机连接起来，可以实现信息共享和信息传输。

Java是Internet上的语言，提供了对网络应用程序的支持，所以，我们使用Java开发一些常见的网络应用。

网络通信怎么完成？

1.通过网络地址（IP地址）+端口确定计算机以及具体的应用。

2.确定了计算机之后，完成传输(TCP/UDP)

Java实现网络编程的要素

1.IP地址类：InetAddress

2.端口：int 值;

3.TCP/UDP操作相关类：Socket

IP地址 InetAddress：

32位二进制数值以点分的形式表示，分成4份

0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

本地回环地址：127.0.0.1

本地主机名：localhost

package com.day18.socket;import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;public class InetAddressDemo {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {//获取InetAddress对象的方法，传主机名，返回主机名和IP地址InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");System.out.println(address);//传IP地址，返回的只有IP地址InetAddress address1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");System.out.println(address1);System.out.println(address.getHostName());//主机名System.out.println(address.getHostAddress());//主机地址//获取本地主机实际的IP地址+主机名的InetAddress对象InetAddress address2 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(address2);//传入网站的信息，获取对象InetAddress address3 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println(address3);}
}

端口号

端口号是确定应用的唯一标识，端口号是一个16位的整数，

范围是0-65535，TCP和UDP各有65535个端口，单个协议下的端口号不能冲突。

公认端口：0-1023 被预先定义的服务占用端口

http：80

https：443

注册端口：

tomcat：8080

mysql：3366

oracle：1521

查看端口是否被占用：netstat-ano

InetSocketAddress 该类实现IP套接字地址（IP地址+端口号）

InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)

从IP地址和端口号创建套接字地址。

Socket 该类实现客户端套接字（也称为“套接字”）。

Socket(InetAddress address, int port)

创建流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号。

ServerSocket 这个类实现了服务器套接字

ServerSocket(int port)

创建绑定到指定端口的服务器套接字。

网络传输的协议

满足IP地址+端口的使用后，需要选定一个传输方式，来实现数据的传输

传输协议都定义在传输层，分为TCP协议和UDP协议

TCP协议：

使用之前，先要建立TCP连接，形成传输通道，采用3次握手，点对点的通信，是一种安全的传输协议。

TCP通信中，必须要有的应用进程：客户端、服务端

TCP协议可以传送大量的数据，传输完毕，需要释放连接，效率比较低。

UDP协议：

将数据、源地址、目标地址封装在数据包中，直接将数据包发送就行，

发送的时候，不需要建立连接，也不会去管对方是否能收到数据，接收方如果接受到了，也不会做出回应

是一种不安全的传输协议。

每个数据大小限制在64kb以内，发送完不需要是否，开销小、速度快。

分别使用TCP和UDP实现信息传输

TCP实现消息发送

客户端发送消息到服务端，服务端接收到数据把数据显示在控制台

package com.day18.tcp1;import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;public class TCPClient {public static void main(String[] args) {try {//实现步骤//1.连接服务器的Socket//创建SocketInetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port=8999;Socket socket = new Socket(address, port);//2.发送消息//通过socket，获取输出流对象，向服务器写内容OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write("你好，我现在在使用TCP编程发送消息".getBytes());//3.关闭资源os.close();socket.close();} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}

package com.day18.tcp1;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class TCPServer {public static void main(String[] args) {try {//1.建立服务端ServerSocketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8999);//等待用户连接while (true){//调用accept()方法，侦听到连接此服务器的Socket并返回Socket accept = serverSocket.accept();//通过返回的socket对象获取输入流InputStream is = accept.getInputStream();ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int len;byte[] bytes = new byte[1024];//3.接受用户消息，读取消息while ((len = is.read(bytes)) != -1){baos.write(bytes,0,len);}System.out.println(baos.toString());}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

UDP 实现消息发送

使用的类：

DatagramPacket 该类表示数据报包。

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)

构造用于发送长度的分组的数据报包 length指定主机上到指定的端口号。

DatagramSocket 此类表示用于发送和接收数据报数据包的套接字。

DatagramSocket(int port)

构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。

package com.day18.udp1;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;//发送方
public class UDPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建数据报包对象//定义数据String data = "你好，我在使用UDP编程发送数据";byte[] bytes = data.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port=9999;DatagramPacket packet =new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length, address, port);//创建DatagramSocket对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket();//发送数据socket.send(packet);System.out.println("数据发送完毕");socket.close();}
}

package com.day18.udp1;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;//接收方
public class UDPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建DatagramSocket对象，接收对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);//创建一个数据包对象，用来接收数据byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);//接收数据放入到数据包中socket.receive(packet);//从数据包中拿去数据，拿出来是字节数组byte[] data = packet.getData();//字节数组转字符串String s = new String(data, 0, data.length);System.out.println(s.trim());}
}

UDP+多线程实现聊天

package com.day18.udp2;import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;//发送方
public class TalkSend implements Runnable{//创建需要的对象private DatagramSocket socket;private String toIP;//目标IP地址private int toPort;//目标端口private int fromPort;//来自端口//    private BufferedReader reader;Scanner scanner = new Scanner(System.in);public TalkSend(String toIP, int toPort, int fromPort) {this.toIP = toIP;this.toPort = toPort;this.fromPort = fromPort;try {//创建对象的同时，把socket赋值socket = new DatagramSocket(fromPort);} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic void run() {try {while (true){//读取输入信息String s = scanner.next();byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName(toIP);//将写入的数据，封装到数据包中DatagramPacket packet =new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length, address, toPort);//发送socket.send(packet);//如果不准备聊天了，发送bye作为结束if ("bye".equals(s)){break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}socket.close();}
}

package com.day18.udp2;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class TalkReceive implements Runnable{private DatagramSocket socket;private String messageFrom;private int port;public TalkReceive(String messageFrom, int port) {this.messageFrom = messageFrom;this.port = port;//开发端口号，创建DatagramSocket对象try {socket = new DatagramSocket(port);} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic void run() {try {while (true){//接收消息byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket packet =new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);//接收数据，存入packetsocket.receive(packet);//把数据输出byte[] data = packet.getData();String s = new String(data,0,data.length);System.out.println(messageFrom+"："+s.trim());//退出判断，如果发过来的数据是bye，则结束循环if ("bye".equals(s)){break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}socket.close();}
}

package com.day18.udp2;
//小红发给小明
public class TalkTest1 {public static void main(String[] args) {new Thread(new TalkSend("localhost", 9999, 7777)).start();new Thread(new TalkReceive("小明", 8888)).start();}
}

package com.day18.udp2;
//小明发给小红
public class TalkTest2 {public static void main(String[] args) {new Thread(new TalkSend("localhost", 8888, 6666)).start();new Thread(new TalkReceive("小红", 9999)).start();}
}

使用 TCP 完成图片上传

package com.day18.tcp2;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;//图片上传的客户端
public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//创建Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9090);//获取输出流OutputStream os = socket.getOutputStream();//把文件读进内存，输出流将文件写出FileInputStream fis = new FileInputStream("D://hello//java//No1.jpg");byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len = fis.read(bytes) )!= -1){os.write(bytes,0,len);}//需要调用方法将之前的上传操作结束socket.shutdownOutput();//拿到服务端返回的消息，通过socket对象，获取输入流InputStream is = socket.getInputStream();ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int len1;byte[] bytes1 = new byte[1024];//接受用户消息，读取消息while ((len1 = is.read(bytes1)) != -1){baos.write(bytes1,0,len1);}System.out.println(baos.toString());fis.close();os.close();socket.close();}
}

package com.day18.tcp2;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;//接受图片的服务端
public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建ServerSocketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9090);//等待客户端连接，获取客户端的socketSocket accept = serverSocket.accept();//获取socket中的输入流InputStream is = accept.getInputStream();//拿到输入流中的内容，再把内容写入服务器中FileOutputStream fos = new FileOutputStream("receive.jpg");byte[] bytes = new byte[1024];int len;//读内容，读的同时往socket中的输出流写内容while ((len = is.read(bytes) )!= -1){fos.write(bytes,0,len);}//把图片上传成功的信息返回给客户端OutputStream os = accept.getOutputStream();os.write("图片上传成功".getBytes());is.close();fos.close();os.close();accept.close();serverSocket.close();}
}