网络编程
网络模型:OSI参考模型,TCP/IP参考模型
网络通讯要素:IP地址,端口号,传输协议
IP地址(对应对象 InetAddress)
网络中设备的标识
不易记忆,可用主机名
本地回环地址:127.0.0.1主机名:localhost
import java.net.*; class day23 { public static void main(String[] args) throws Exception { InetAddress i = InetAddress.getLocalHost(); sop(i.toString());//输出GSD/10.10.133.60 sop(i.getHostName());//输出GSD sop(i.getHostAddress());//输出10.10.133.60 重点掌握 InetAddress ia = InetAddress.getByName("www.baidu.com"); sop(ia.getHostName()); sop(ia.getHostAddress()); } public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }
端口号
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。
传输协议
通讯的规则
常见协议:TCP,UDP
UDP
将数据及源和目的封装成数据包中,不需要建立连接
每个数据报的大小限制在64K内
因无连接,是不可靠协议
不需要建立连接,速度快
TCP
建立连接,形成传输数据的通道。
在连接中进行大数据量传输。
通过三次握手完成连接,是可靠协议
必须建立连接,效率会稍低
Socket(网络编程也就是Socket编程)
Socket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
UPD中的
DatagramSocket 用来发送和接收数据包的套接字(socket)
DatagramPacket 表示数据报包。
需求:通过UDP传输方式,将一段文字数据发送出去。
定义一个UDP发送端
步骤:
1. 建立udpsocket服务
2. 提供数据,并将数据封装到数据包中
3. 通过socket服务的发送功能将数据包发出去
4. 关闭资源
import java.net.*; class UdpSend { public static void main(String[] args) throws Exception { //1.创建udp服务,通过DatagramSocket对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); //2.确定数据,封装成数据包 //DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) byte[] buf = "udp is coming".getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket (buf, buf.length, InetAddress.getByName("10.10.133.60"), 10000); //3.通过socket服务,将已有的数据包发送出去,通过send方法 ds.send(dp); //4.关闭资源 ds.close(); } public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }
需求:定义一个应用程序,用于接收udp协议传输的数据并处理数据。
定义UDP的接收端
1. 定义udpsocket服务,通常会监听一个端口,其实就是给这个接收网络应用程序定义一个数字标识,方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理
2. 定义一个数据包,因为要存储接收到的字节数据。因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同信息。
3. 通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已经定义好的数据包中
4. 通过数据包对象的特有功能,将这些不同的数据取出,打印在控制台上。
5.关闭资源
import java.net.*; class UdpRece { public static void main(String[] args) throws Exception { //1.创建udp socket服务,建立端点 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); //2.定义数据包,用于存储数据 byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); //3.通过服务的receive方法,将收到的数据存入数据包中 ds.receive(dp); //4.通过数据包的方法获取其中的数据 String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()); int port = dp.getPort(); System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port); //5.关闭资源 ds.close(); } }
以上我们定义了两个应用程序,发送端和接收端,两个应用程度都可以独立运行。先运行接收端,此时接收端处于等待接收数据状态,然后运行发送端,这时候在接收端的窗口上就会显示发送端发送的信息。
下面进行改进,发送端可以每次发送键盘录入的一句话,可以多次发送,而接收端也可以多次接收,主要是用了while循环。
发送端:
import java.net.*; import java.io.*; class UdpSend2 { publicstatic void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocketds = new DatagramSocket(); BufferedReaderbufr = newBufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); Stringline = null; while((line= bufr.readLine()) != null) { if("886".equals(line)) break; byte[]buf = line.getBytes(); DatagramPacketdp = newDatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("10.10.133.60"),10001); ds.send(dp); } ds.close(); } }
接收端:
import java.net.*; import java.io.*; class UdpRece2 { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10001); while(true) { byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); ds.receive(dp); String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()); System.out.println(ip+"...."+data); } } }
编写一个聊天程序。有收数据的部分,有发数据的部分。这两部分需要同时执行。那就需要用到多线程技术。一个线程控制收,一个线程控制发。
因为收和发动作是不一致的,所以要定义两个run方法。而且这两个方法要封装到不同的类中。
import java.io.*; import java.net.*; class Send implements Runnable { private DatagramSocket ds; Send(DatagramSocket ds) { this.ds = ds; } public void run() { try { BufferedReader bufr = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String line = null; while((line = bufr.readLine()) != null) { if("886".equals(line)) break; byte[] buf = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket( buf, buf.length, InetAddress.getByName("10.10.133.60"), 10002); ds.send(dp); } } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("发送端失败"); } } } class Rece implements Runnable { private DatagramSocket ds; Rece(DatagramSocket ds) { this.ds = ds; } public void run() { try { while(true) { byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); ds.receive(dp); String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()); System.out.println(ip+"...."+data); } } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("接收端端失败"); } } } class ChatDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket(); DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002); new Thread(new Send(sendSocket)).start(); new Thread(new Rece(receSocket)).start(); } }
运行截图:
TCP传输
Socket和ServerSocket
建立客户端和服务器端
建立连接后,通过Socket中的IO流进行数据的传输
关闭Socket
同样,客户端与服务器端是两个独立的应用程序。
演示TCP传输
1.TCP分客户端和服务器端
2.客户端对应的对象是Socket,服务器端对应的对象是ServerSoket.
客户端:
通过查阅socke对象,发现在该对象建立时,就可以去连接指定主机。因为TCP是面向连接的,所以在建立socket服务时,就要有服务器端存在,并连接成功,形成通路后,在该通道内进行数据的传输。
需求:给服务器端发送一个文本数据
import java.io.*; import java.net.*; class TcpClient { public static void main(String[] args) throws Exception { //创建客户端的Socket服务,指定目的主机和端口 Socket s = new Socket("10.10.133.60", 10003); //为了发送数据,应该获取Socket流中的输出流 OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("tcp is coming".getBytes()); s.close(); } }
服务端:
1.建立服务器端的socket服务,ServerSocket(),并监听一个端口。
2.获取连接过来的客户端对象。通过ServerSocket的accept方法,没有连接就会等待,所以这个方法是阻塞式的。
3.客户端如果发过来数据,那么服务端要使用对应的客户端对象,并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据,并打印在控制台。
4.关闭服务端(可选)
需求:定义端点接收数据并打印在控制台上。
import java.io.*; import java.net.*; class TcpServer { public static void main(String[] args) throws Exception { //建立服务端socket服务,并监听一个端口 ServerSocket ss = new ServerSocket(10003); //通过accept方法获取链接过来的客户端对象 Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip+"...connect"); //获取客户端发送过来的数据, //那么要使用客户端对象的读取流方法读取数据 InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len =in.read(buf); System.out.println(new String(buf, 0, len)); s.close();//关闭客户端 ss.close(); } }
此时服务器端只接受了数据并打印在控制台上,还没有进行返回动作。
下面演示tcp的传输的客户端和服务端的互访。
需求:客户端给服务端发送数据,服务端收到后,给客户端反馈信息。
客户端:
1.建立Socket服务,指定要连接的主机和端口。
2.获取socket流中的输出流,将数据写到该流中,通过网络发送给服务端。
3.获取socket流中的输入流,将服务器端反馈的数据获取到,并打印。
4.关闭客户端资源。
客户端代码:
import java.net.*; import java.io.*; class TcpClient2 { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket s = new Socket("10.10.133.60", 10004); OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("服务端,你好!".getBytes()); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = in.read(buf);//阻塞式方法,等待服务器端返回数据。 System.out.println(new String(buf, 0, len)); s.close(); } }
服务器端代码:
import java.io.*; import java.net.*; class TcpServer2 { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket ss = new ServerSocket(10004); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip+"...connect"); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = in.read(buf); System.out.println(new String(buf, 0, len)); //返回数据 OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("Roger that!".getBytes()); s.close(); ss.close(); } }
需求:建立一个文本转换服务器。客户端给服务器端发送文本,服务器端会将文本转成大写再返回给客户端。而且客户端可以不断的进行文本转换,当客户端输入over时,转换结束。
分析:
客户端:既然是操作设备上的数据,那么久可以使用io技术,并按照io的操作规律来思考。
源:键盘录入。目的:网络设备,网络输出流。而且操作的是文本数据,可以选择字符流。
步骤:
1.建立服务
2.获取键盘录入
3.将数据发给服务端
4.获取服务端返回的大写数据。
5.结束,关闭资源。
都是文本数据,可以使用字符流进行操作,同时提高效率,加入缓冲。
import java.io.*; import java.net.*; class TransClient { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket s = new Socket("10.10.133.60", 10005); //定义读取键盘数据的流对象 BufferedReader bufr = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); //定义目的,将数据写入到socket输出流,发送给服务端 BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); //定义一个socket读取流,读取服务端反回的大写信息 BufferedReader bufIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(s.getInputStream())); String line = null; while((line = bufr.readLine()) != null)//读键盘 { if("over".equals(line)) break; bufOut.write(line);//把回车符之前的数据发出去了 bufOut.newLine();//所以写这句 bufOut.flush();//注意!! String str = bufIn.readLine();//将服务器端的返回信息读取 System.out.println("server:"+str); } bufr.close(); s.close(); } }
服务端:
源:socket读取流。目的:socket输出流。都是文本,装饰。
import java.io.*; import java.net.*; class TransServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket ss = new ServerSocket(10005); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip+"..connect"); //读取socket读取流中的数据 BufferedReader bufIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(s.getInputStream())); //目的:socket输出流。将大写数据写入到socket输出流,并 //发送给客户端 BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); String line = null; while((line = bufIn.readLine()) != null) { System.out.println(line); bufOut.write(line.toUpperCase()); bufOut.newLine();//这是结束标记 bufOut.flush(); } s.close(); ss.close(); } }
该例子出现的问题:
现象:
客户端和服务器端都在莫名的等待。为什么呢?因为客户端和服务端都有阻塞式的方法。这些方法没有读到结束标记。那么就会一直等,而导致两端都在等待。
简化代码:
将BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(
newOutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
改成PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true); //true设置自动刷新
将
bufOut.write(line.toUpperCase());
bufOut.newLine();//这是结束标记
bufOut.flush();
改成一句话:out.println(line.toUpperCase());
运行截图:
例子:
客户端将一个文件传给服务器,服务器读取文件并保存为另一个文件。
客户端:
import java.io.*; import java.net.*; class TextClient { public static void main(String[] args) throws IOException { Socket s = new Socket("10.10.133.60", 10006); BufferedReader bufr = new BufferedReader( new FileReader("TcpClient.java")); PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true); String line = null; while((line = bufr.readLine()) != null) { out.println(line); } s.shutdownOutput();//关闭客户端输出流,相当于给 //流中加入一个结束标记 BufferedReader bufIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(s.getInputStream())); String str = bufIn.readLine(); System.out.println(str); bufr.close(); s.close(); } }
服务端:
import java.io.*; import java.net.*; class TextServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket ss = new ServerSocket(10006); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip+"..connect"); BufferedReader bufIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(s.getInputStream())); PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"), true); String line = null; while((line = bufIn.readLine()) != null) { out.println(line); } PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true); pw.println("上传成功!"); out.close(); s.close(); ss.close(); } }
运行截图: