java网络编程完整使用

淩亂°似流年 2022-10-07 14:47 215阅读 0赞

### 网络编程 ###

*  一、网络编程概述
 *  二、网络通信要素
 *   *  1、 通信双方地址
     *  2、一定的规则
     *  3、通信要素
     *   *  1、IP 地址：InetAddress
         *  2、端口号
         *  3、InetAddress类
         *  4、InetAdress方法
 *  三、网络通信协议
 *   *  1、分型模型
     *  2、TCP和UDP的区别
     *  3、TCP三次握手和四次挥手
     *  4、TCP网络编程
     *  5、UDP网络编程
     *  6、URL编程

# 一、网络编程概述 #

1.  Java是 Internet 上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程  
    序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序。
2.  Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层  
    细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里，由 JVM 进行控制。并  
    且 Java 实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一  
    的网络编程环境。
3.  网络编程的目的：  
    直接或间接地通过网络协议与其它计算机实现数据交换，进行通讯。
4.  网络编程中有两个主要的问题：

> 如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用  
> 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

# 二、网络通信要素 #

## 1、 通信双方地址 ##

1.  IP
2.  端口号

## 2、一定的规则 ##

**（（即：网络通信协议。有两套参考模型））**  
**1. OSI参考模型：模型过于理想化，未能在因特网上进行广泛推广**  
**2. TCP/IP参考模型(或TCP/IP协议)：事实上的国际标准。**  
**3. 通信协议**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 3、通信要素 ##

### 1、IP 地址：InetAddress ###

**1.** 唯一的标识 Internet 上的计算机（通信实体）

**2.** 本地回环地址(hostAddress)：127.0.0.1 主机名(hostName)：localhost

**3.** IP地址分类方式1：IPV4 和 IPV6

**》3.1 IPV4：4个字节组成，4个0-255。大概42亿，30亿都在北美，亚洲4亿。2011年初已  
经用尽。以点分十进制表示，如192.168.0.1**

》**3.2** **IPV6：128位（16个字节），写成8个无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，  
数之间用冒号（：）分开，如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984**

**4. IP地址分类方式2：公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用)。192.168.  
开头的就是私有址址，范围即为192.168.0.0–192.168.255.255，专门为组织机  
构内部使用**

**5. 特点：不易记忆**

### 2、端口号 ###

**端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）**

1.  》不同的进程有不同的端口号
2.  》被规定为一个 16 位的整数 0~65535。
3.  》 端口分类：  
    3.1 》公认端口：0~1023。被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口  
    80，FTP占用端口21，Telnet占用端口23）  
    3.2 》注册端口：1024~49151。分配给用户进程或应用程序。（如：Tomcat占  
    用端口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）。  
    3.3 》动态/私有端口：49152~65535。

端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 3、InetAddress类 ###

Internet上的主机有两种方式表示地址：  
》域名(hostName)：www.atguigu.com  
》IP 地址(hostAddress)：202.108.35.210  
》InetAddress类主要表示IP地址，两个子类：Inet4Address、Inet6Address。 InetAddress 类 对 象 含 有 一 个 Internet 主 机 地 址 的 域 名 和 IP 地 址 ：  
www.atguigu.com 和 202.108.35.210。 域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器(DNS)  
负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。 -------域名解析

### 4、InetAdress方法 ###

**1. InetAddress类没有提供公共的构造器，而是提供了如下几个静态方法来获取**  
**InetAddress实例**  
》public static InetAddress getLocalHost()  
》public static InetAddress getByName(String host)

**2. InetAddress提供了如下几个常用的方法**  
》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  
》public boolean isReachable(int timeout)：测试是否可以达到该地址

# 三、网络通信协议 #

## 1、分型模型 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 2、TCP和UDP的区别 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 3、TCP三次握手和四次挥手 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 4、TCP网络编程 ##

**代码示例1**

1.  客户端

@Test
        public void client()  { 
            Socket socket = null;
            OutputStream os = null;
            try { 
                //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
                InetAddress inet = InetAddress.getByName("192.168.14.100");
                socket = new Socket(inet,8899);
                //2.获取一个输出流，用于输出数据
                os = socket.getOutputStream();
                //3.写出数据的操作
                os.write("你好，我是客户端mm".getBytes());
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                //4.资源的关闭
                if(os != null){ 
                    try { 
                        os.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
                if(socket != null){ 
                    try { 
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
            }
    
    
    
        }

1.  服务端

@Test
        public void server()  { 
    
            ServerSocket ss = null;
            Socket socket = null;
            InputStream is = null;
            ByteArrayOutputStream baos = null;
            try { 
                //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
                ss = new ServerSocket(8899);
                //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
                socket = ss.accept();
                //3.获取输入流
                is = socket.getInputStream();
    
                //不建议这样写，可能会乱码
    // byte[] buffer = new byte[1024];
    // int len;
    // while((len = is.read(buffer)) != -1){ 
    // String str = new String(buffer,0,len);
    // System.out.print(str);
    // }
                //4.读取输入流中的数据
                baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[5];
                int len;
                while((len = is.read(buffer)) != -1){ 
                    baos.write(buffer,0,len);
                }
    
                System.out.println(baos.toString());
    
                System.out.println("收到了来自于：" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");
    
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                if(baos != null){ 
                    //5.关闭资源
                    try { 
                        baos.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if(is != null){ 
                    try { 
                        is.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if(socket != null){ 
                    try { 
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if(ss != null){ 
                    try { 
                        ss.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
    
            }
    
        }

**代码示例2**

1.  客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。

这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理

1.  服务端

**代码示例3**

从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。

1.  客户端  
    这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理

@Test
    public void client() throws IOException { 
        //1.
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        //2.
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("beauty.jpg"));
        //4.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){ 
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //关闭数据的输出
        socket.shutdownOutput();
    
        //5.接收来自于服务器端的数据，并显示到控制台上
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bufferr = new byte[20];
        int len1;
        while((len1 = is.read(buffer)) != -1){ 
            baos.write(buffer,0,len1);
        }
    
        System.out.println(baos.toString());
    
        //6.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
        baos.close();
    }

1.  服务端

这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理

@Test
    public void server() throws IOException { 
        //1.
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        //2.
        Socket socket = ss.accept();
        //3.
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("beauty2.jpg"));
        //5.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){ 
            fos.write(buffer,0,len);
        }
    
        System.out.println("图片传输完成");
    
        //6.服务器端给予客户端反馈
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("你好，美女，照片我已收到，非常漂亮！".getBytes());
    
        //7.
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();
        os.close();
    
    }

## 5、UDP网络编程 ##

1.  发送端

@Test
    public void sender() throws IOException { 
    
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
    
    
    
        String str = "我是UDP方式发送的导弹";
        byte[] data = str.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);
    
        socket.send(packet);
    
        socket.close();
    
    }

1.  接收端

@Test
    public void receiver() throws IOException { 
    
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
    
        byte[] buffer = new byte[100];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);
    
        socket.receive(packet);
    
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
    
        socket.close();
    }

## 6、URL编程 ##

1.  URL(Uniform Resource Locator)的理解  
    统一资源定位符，对应着互联网的某一资源地址
2.  URL的5个基本结构

http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom  
协议 主机名 端口号 资源地址 参数列表

1.  如何实例化

URL url = new URL(“http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom”);

1.  常用方法

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]5. 可以读取、下载对应的url资源：

public static void main(String[] args) { 
    
        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try { 
            URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg");
    
            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    
            urlConnection.connect();
    
            is = urlConnection.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream("day10\\beauty3.jpg");
    
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){ 
                fos.write(buffer,0,len);
            }
    
            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        } finally { 
            //关闭资源
            if(is != null){ 
                try { 
                    is.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){ 
                try { 
                    fos.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(urlConnection != null){ 
                urlConnection.disconnect();
            }
        }
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/aee6874900444378a459172f95e81abc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221005/701d41e895d44aa38b42154123837b3f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221005/d0f452d87811438491806079fb198df6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221005/e2836d94f3b847b6a2ecc2de9cdb43d3.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221005/4faeaf9d47e24931ace29a04b3169910.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221005/a9e4617b12b148ec9e7f3a534e426844.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20221005/8f5575800dea497985481dd0264181a7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20221005/9cb4c6ffd1994a59badc41e4030d8ddd.png