网络编程基础知识

一、网络的相关概念

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二、Ip

  • 对于ipv4，是由4个字节（32位）表示，一个字节的范围是0~255，采用的是十进制表示
  • ipv6的地址长度位128位，是ipv4的4倍，采用的是16进制表示
  • 查看ip地址：在命令行上输入：ipconfig
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三、域名和端口

  • 当我们的电脑/浏览器需要连接服务器的时候，其实是连接服务器的端口的（ip+端口），就能定位到该服务器
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四、协议（TCP和UDP协议）

  • 在网络编程中，数据的组织形式就是协议
  • 协议的目的是保证两个程序之间能够通讯
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四、1、TCP协议

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InetAddress类

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public class API_ {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {//1. 获取本机的InetAddress 对象InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(localHost);//DESKTOP-S4MP84S/192.168.12.1//2. 根据指定主机名 获取 InetAddress对象InetAddress host1 = InetAddress.getByName("DESKTOP-S4MP84S");System.out.println("host1=" + host1);//DESKTOP-S4MP84S/192.168.12.1//3. 根据域名返回 InetAddress对象, 比如 www.baidu.com 对应InetAddress host2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println("host2=" + host2);//www.baidu.com / 110.242.68.4//4. 通过 InetAddress 对象，获取对应的地址String hostAddress = host2.getHostAddress();//IP 110.242.68.4System.out.println("host2 对应的ip = " + hostAddress);//110.242.68.4//5. 通过 InetAddress 对象，获取对应的主机名/或者的域名String hostName = host2.getHostName();System.out.println("host2对应的主机名/域名=" + hostName); // www.baidu.com}
}

Socket

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  • 一、（字节流）
      1. 编写一个服务器和一个客户端
      1. 服务器端在9999端口监听
      1. 客户端连接到服务器端，发送“hello，server”，然后退出
      1. 服务器端接收到客户端发送的信息，输出并退出

客户端和服务端各有一个socket

客户端

public class SocketTCP01Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 连接服务端 (ip , 端口）//解读: 连接InetAddress.getLocalHost()【本机】的 9999端口, 如果连接成功，返回Socket对象//如果是远程的服务器，InetAddress.getLocalHost()的位置可以写它的ip地址Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());//2. 连接上后，生成Socket, 通过socket.getOutputStream()//   得到 和 socket对象关联的输出流对象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//3. 通过输出流，写入数据到 数据通道outputStream.write("hello, server".getBytes());//4. 关闭流对象和socket, 必须关闭outputStream.close();socket.close();System.out.println("客户端退出.....");}
}

服务端

public class SocketTCP01Server {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接//   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999//   细节：这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);System.out.println("服务端，在9999端口监听，等待连接..");//2. 当没有客户端连接9999端口时，程序会 阻塞, 等待连接//   如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());////3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();//4. IO读取byte[] buf = new byte[1024];int readLen = 0;while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度，显示内容.}//5.关闭流和socketinputStream.close();socket.close();serverSocket.close();//关闭}
}
  • 二、（字节流）
      1. 编写一个服务器和一个客户端
      1. 服务器端在9999端口监听
      1. 客户端连接到服务器端，发送“hello，server”，并接收服务器端回发的“hello，client”，在退出
      1. 服务器端接收到客户端发送的信息，输出，并发送“hello，client”再退出

客户端的socket发送的数据如果没有写结束语句，服务端的socket接收到数据后，就会卡在收到的语句那里，因为服务端不知道客户端什么时候发送完毕

客户端

public class SocketTCP02Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 连接服务端 (ip , 端口）//解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功，返回Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());//2. 连接上后，生成Socket, 通过socket.getOutputStream()//   得到 和 socket对象关联的输出流对象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//3. 通过输出流，写入数据到 数据通道outputStream.write("hello, server".getBytes());//   设置结束标记socket.shutdownOutput();//4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字节)，并显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int readLen = 0;while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {System.out.println(new String(buf, 0, readLen));}//5. 关闭流对象和socket, 必须关闭inputStream.close();outputStream.close();socket.close();System.out.println("客户端退出.....");}
}

服务端

public class SocketTCP02Server {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接//   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999//   细节：这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);System.out.println("服务端，在9999端口监听，等待连接..");//2. 当没有客户端连接9999端口时，程序会 阻塞, 等待连接//   如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());////3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();//4. IO读取byte[] buf = new byte[1024];int readLen = 0;while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度，显示内容.}//5. 获取socket相关联的输出流OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();outputStream.write("hello, client".getBytes());//   设置结束标记socket.shutdownOutput();//6.关闭流和socketoutputStream.close();inputStream.close();socket.close();serverSocket.close();//关闭}
}
  • 三、（字符流）
      1. 编写一个服务器和一个客户端
      1. 服务器端在9999端口监听
      1. 客户端连接到服务器端，发送“hello，server”，并接收服务器端回发的“hello，client”，再退出
      1. 服务器端接收到客户端发送的信息，输出，并发送“hello，client”再退出

如果使用的字符流，需要手动刷新，否则数据不会写入数据通道
当客户端插入一个换行符，表示写入的内容结束,但是要求服务端使用readLine()!!!
关闭资源一般都是后打开的先关闭

客户端

public class SocketTCP03Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 连接服务端 (ip , 端口）//解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功，返回Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());//2. 连接上后，生成Socket, 通过socket.getOutputStream()//   得到 和 socket对象关联的输出流对象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//3. 通过输出流，写入数据到 数据通道, 使用字符流BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));bufferedWriter.write("hello, server 字符流");bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符，表示写入的内容结束, 注意，要求对方使用readLine()!!!!bufferedWriter.flush();// 如果使用的字符流，需要手动刷新，否则数据不会写入数据通道//4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字符)，并显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));String s = bufferedReader.readLine();System.out.println(s);//5. 关闭流对象和socket, 必须关闭bufferedReader.close();//关闭外层流bufferedWriter.close();socket.close();System.out.println("客户端退出.....");}
}

服务端

public class SocketTCP03Server {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接//   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999//   细节：这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);System.out.println("服务端，在9999端口监听，等待连接..");//2. 当没有客户端连接9999端口时，程序会 阻塞, 等待连接//   如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());////3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();//4. IO读取, 使用字符流, 老师使用 InputStreamReader 将 inputStream 转成字符流BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));String s = bufferedReader.readLine();System.out.println(s);//输出//5. 获取socket相关联的输出流OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//    使用字符输出流的方式回复信息BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));bufferedWriter.write("hello client 字符流");bufferedWriter.newLine();// 插入一个换行符，表示回复内容的结束bufferedWriter.flush();//注意需要手动的flush//6.关闭流和socketbufferedWriter.close();bufferedReader.close();socket.close();serverSocket.close();//关闭}}
  • 四、（文件上传）
      1. 编写一个服务器和一个客户端
      1. 服务器端在8888端口监听
      1. 客户端连接到服务器端，发送一张照片e:\qie.pno
      1. 服务器端接收到客户端发送的图片，保存到src下，并发送“收到图片”再退出
      1. 客户端接收到服务端发送的“收到图片”，再退出
      1. 该程序要求使用StremUtils.java

Utils

public class StreamUtils {/*** 功能：将输入流转换成byte[]* @param is* @return* @throws Exception*/public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception{ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//创建输出流对象byte[] b = new byte[1024];int len;while((len=is.read(b))!=-1){bos.write(b, 0, len);	}byte[] array = bos.toByteArray();bos.close();return array;}/*** 功能：将InputStream转换成String* @param is* @return* @throws Exception*/public static String streamToString(InputStream is) throws Exception{BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));StringBuilder builder= new StringBuilder();String line;while((line=reader.readLine())!=null){ //当读取到 null时，就表示结束builder.append(line+"\r\n");}return builder.toString();}}

客户端

public class TCPFileUploadClient {public static void main(String[] args) throws Exception {//客户端连接服务端 8888，得到Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);//创建读取磁盘文件的输入流//String filePath = "e:\\qie.png";String filePath = "e:\\abc.mp4";BufferedInputStream bis  = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));//bytes 就是filePath对应的字节数组byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);//通过socket获取到输出流, 将bytes数据发送给服务端BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());bos.write(bytes);//将文件对应的字节数组的内容，写入到数据通道bis.close();socket.shutdownOutput();//设置写入数据的结束标记//=====接收从服务端回复的消息=====InputStream inputStream = socket.getInputStream();//使用StreamUtils 的方法，直接将 inputStream 读取到的内容 转成字符串String s = StreamUtils.streamToString(inputStream);System.out.println(s);//关闭相关的流inputStream.close();bos.close();socket.close();}}

服务端

public class TCPFileUploadServer {public static void main(String[] args) throws Exception {//1. 服务端在本机监听8888端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);System.out.println("服务端在8888端口监听....");//2. 等待连接Socket socket = serverSocket.accept();//3. 读取客户端发送的数据//   通过Socket得到输入流BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);//4. 将得到 bytes 数组，写入到指定的路径，就得到一个文件了String destFilePath = "src\\abc.mp4";BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));bos.write(bytes);bos.close();// 向客户端回复 "收到图片"// 通过socket 获取到输出流(字符)BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));writer.write("收到图片");writer.flush();//把内容刷新到数据通道socket.shutdownOutput();//设置写入结束标记//关闭其他资源writer.close();bis.close();socket.close();serverSocket.close();}
}

nestat指令

  1. netstat-anb：可以显示哪个应用程序在监听
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四、2、UDP协议

  1. 没有明确说明的服务端和客户端，演变位数据的发送端和接收端
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  • 一、
      1. 编写一个接收端A，和一个发送端B
      1. 接收端A在9999端口等待接收数据（receive）
      1. 发送端B向接收端A发送数据（“hello，明天吃火锅”）
      1. 接收端A接收到发送端B发送的数据，回复“好的，明天见”，再退出
      1. 发送端B接收回复的数据再退出

接收端A

public class UDPReceiverA {public static void main(String[] args) throws IOException {//1. 创建一个 DatagramSocket 对象，准备在9999接收数据DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);//2. 构建一个 DatagramPacket 对象，准备接收数据//   在前面讲解UDP 协议时，老师说过一个数据包最大 64kbyte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);//3. 调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象//   填充到 packet对象//老师提示: 当有数据包发送到 本机的9999端口时，就会接收到数据//   如果没有数据包发送到 本机的9999端口, 就会阻塞等待.System.out.println("接收端A 等待接收数据..");socket.receive(packet);//4. 可以把packet 进行拆包，取出数据，并显示.int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度byte[] data = packet.getData();//接收到数据String s = new String(data, 0, length);System.out.println(s);//===回复信息给B端//将需要发送的数据，封装到 DatagramPacket对象data = "好的, 明天见".getBytes();//说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口packet =new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 9998);socket.send(packet);//发送//5. 关闭资源socket.close();System.out.println("A端退出...");}
}

发送端B

public class UDPSenderB {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建 DatagramSocket 对象，准备在9998端口 接收数据DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9998);//2. 将需要发送的数据，封装到 DatagramPacket对象byte[] data = "hello 明天吃火锅~".getBytes(); ////说明: 封装的 DatagramPacket对象 data 内容字节数组 , data.length , 主机(IP) , 端口DatagramPacket packet =new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName("192.168.12.1"), 9999);socket.send(packet);//3.=== 接收从A端回复的信息//(1)   构建一个 DatagramPacket 对象，准备接收数据//   在前面讲解UDP 协议时，老师说过一个数据包最大 64kbyte[] buf = new byte[1024];packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);//(2)    调用 接收方法, 将通过网络传输的 DatagramPacket 对象//   填充到 packet对象//老师提示: 当有数据包发送到 本机的9998端口时，就会接收到数据//   如果没有数据包发送到 本机的9998端口, 就会阻塞等待.socket.receive(packet);//(3)  可以把packet 进行拆包，取出数据，并显示.int length = packet.getLength();//实际接收到的数据字节长度data = packet.getData();//接收到数据String s = new String(data, 0, length);System.out.println(s);//关闭资源socket.close();System.out.println("B端退出");}
}

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