IO流和网络编程

IO流

IO流根据流的类型分为两种：

一种是输入流，另一种是输出流

输入流只能用来读取数据，输出流只能用来写入数据。

IO流存在两种操作文件类型：

字节流和字符流

字符流只能用于纯文本操作，而字节流较为全面，可以用于视频、文本等操作

字节流一次只能读取一个byte，字符流一次可以读取多个byte

字节流：

FileOutputStream

FileInputStream

字符流：

Reader

Writer

为了满足更多的需求，还创建了一种缓冲流，如字符缓冲流、字节缓冲流

例：

BufferFileOutputStream

BufferFileInputStream

缓冲流的存在是为了能够处理更多的数据，在数据与对象传输数据时读取一块空间，不断存入数据，以便能够一次性处理更多的数据，提高程序的效率。

字节流代码示例：

//使用字节流进行简单的文件拷贝
public class filethree {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream f =new FileInputStream("start\\a.txt");FileOutputStream ff =new FileOutputStream("start\\c.txt");int aa;while((aa=f.read())!=-1){ff.write(aa);}ff.close();f.close();}
}//一次性读取多个字节
public class filefive {public static void main(String[] args) throws IOException {long start =System.currentTimeMillis();FileInputStream f=new FileInputStream("start\\a.txt");FileOutputStream ff=new FileOutputStream("start\\c.txt");int len;byte[] bytes=new byte[1024*1024*5];while((len=f.read())!=-1){ff.write(bytes,0,len);}f.close();ff.close();long end=System.currentTimeMillis();System.out.println(end-start);}
}

字符流代码示例：

public class ReadFileExample {public static void main(String[] args) {try (Reader reader = new FileReader("example.txt","utf-8")) {char[] buffer = new char[1024];int length;while ((length = reader.read(buffer)) != -1) {String str = new String(buffer, 0, length);System.out.print(str);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}public class WriteFileExample {public static void main(String[] args) {String content = "这是要写入文件的内容";try (Writer writer = new FileWriter("example.txt")) {writer.write(content);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

缓冲流代码示例：

public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("start\\a.txt"));BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("start\\c.txt"));byte[] bytes=new byte[2];int len;while((len=bis.read())!=-1){bos.write(bytes,0,len);}bos.close();bis.close();}
}

网络编程

网络编程就是计算机和计算机之间通过网络进行数据传输

网络编程的三要素

IP

端口号

协议

每一台电脑都有着独属于自己的IP地址

IP地址和端口号是计算机网络中的重要概念，它们用于在网络上唯一标识一个通信实体或进程。

IP地址是指互联网协议地址，它是由32位二进制数表示的，通常使用点分十进制数表示。IP地址的作用是用来标识网络上的设备，类似于电话号码，可以用来进行网络通信。在通信过程中，源设备通过IP地址找到目的设备，然后发送数据。

端口号则是指在一个设备中运行的应用程序的标识符，它是一个16位的整数（0~65535）。每个端口号都对应着一个特定的应用程序，例如HTTP应用使用80端口，FTP应用使用21端口等。在通信过程中，源设备通过端口号找到目的设备上的特定应用程序，然后将数据传送给它。

IP地址和端口号的组合可以唯一地标识一个通信实体或进程，因此在进行网络通信时，需要同时指定通信双方的IP地址和端口号。

当用户在浏览器中输入域名时，浏览器会向DNS服务器发送请求，以获取对应的IP地址。因此，域名与IP地址是一一对应的关系。从技术上来说，一个域名可以对应多个IP地址，这是为了实现负载均衡和故障转移等目的，但通常情况下，一个域名只对应一个IP地址。

而端口号则用于标识设备中运行的具体应用程序。同一个设备上运行的不同应用程序会使用不同的端口号进行区分。在进行网络通信时，源设备通过IP地址和端口号找到目标设备上特定的应用程序，然后将数据传送给它。

协议：

TCP和UDP

在服务器之间进行数据传送时，TCP的速度慢于UDP，但是UDP在传输过程中不会管理数据，会导致传输完成后有大量包丢失，而TCP虽然速度稍慢与UDP，但是其具有高安全性，丢失的数据少，目前使用的范围更广

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输层协议。它在互联网上广泛应用于数据传输中，例如 HTTP、FTP 等应用层协议都是基于 TCP 协议工作的。

TCP 协议的主要特点包括：

1. 面向连接：在进行数据通信前，需要先通过三次握手建立连接，连接成功后才能进行数据传输。
2. 可靠性：TCP 提供可靠的数据传输，这是通过利用确认、重传等机制来实现的。
3. 拥塞控制：TCP 通过拥塞窗口、慢启动以及拥塞避免等机制来有效地控制网络拥塞。
4. 流量控制：TCP 通过滑动窗口机制来实现流量控制，保证数据接收方不会被发送方的数据淹没。

TCP 协议的通信过程分为三个阶段：建立连接、数据传输和断开连接。建立连接时，客户端向服务端发送 SYN 报文，服务端收到后回复一个 SYN+ACK 报文，客户端再向服务端发送一个 ACK 报文，这个过程就是三次握手。之后就可以进行数据传输，数据传输完毕后，双方可以通过四次挥手的方式来断开连接。

常见的TCP协议

1. HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）：用于在客户端和服务器之间传输超文本、图片、音频、视频等各种类型的数据。
2. HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure，安全的超文本传输协议）：是基于 SSL/TLS 加密传输的 HTTP 协议，可以保证在网络传输过程中的数据安全。
3. FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）：用于在网络上进行文件传输。
4. SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）：用于发送电子邮件。
5. POP3（Post Office Protocol version 3，邮局协议第3版）：用于接收电子邮件。
6. IMAP（Internet Message Access Protocol，Internet消息访问协议）：也是用于接收电子邮件的协议，相比 POP3 具有更多的功能。
7. DNS（Domain Name System，域名系统）：将域名解析成 IP 地址。
8. Telnet：用于远程登录到其他计算机。

除此之外，实验室的学长进行了服务器创建教学，教会了我们如何手敲一个简单的服务器

服务器发送端代码：

public class Net2 {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket ds=new DatagramSocket();Scanner sc=new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入要说的话");String str=sc.nextLine();if("886".equals(str)){break;}byte[] bytes=str.getBytes();InetAddress address=InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port=10086;DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);ds.send(dp);}}
}

服务器接收端代码：

public class MyNet2 {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086);byte[] bytes=new byte[1024];DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);while (true) {ds.receive(dp);byte[] data=dp.getData();int len=dp.getLength();String ip=dp.getAddress().getHostAddress();String name=dp.getAddress().getHostName();System.out.println(ip+name+new String(data,0,len));}}
}