Java-网络编程

本文主要是介绍Java-网络编程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

概述

打电话 – 连接 – 接了 – 通话 TCP
发短信 – 发送了就完事 – 接收 UDP
网络编程的目的：
- 传播交流信息，数据交换，通信
前提：
- 如何准确定位网络上的一台主机 192.168.16.124:端口 ，定位到这个计算机上的某个资源
- 找到了这个主机，如何传输数据？
网络编程：TCP/IP ，JavaWeb网页编程：B/S

网络通信的要素

通信双方地址：
- ip
- 端口号
- 192.168.16.124:5900
规则：网络通信的协议
- UDP：用户传输协议
- TCP：用户数据报协议
TCP/IP 四层概念模型：
- 应用层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
网络编程中有两个主要问题
- 如何准确的定位到网络上的一台或者多台主机
- 找到主机之后如何进行通信
万物皆对象

IP（InetAddress）

唯一定位一台网络上的计算机
127.0.0.1 ：本机 localhost
IP地址的分类
- ipv4/ipv6
  - IPV4 ，4个字节组成，总共42亿个；30亿在北美，亚洲4亿；2011年就用尽了
  - IPV6 ，128位，8个无符号整数！
  - 2001:5a42:2451:abcc:1ccc:1342
- 公网（互联网） - 私网（局域网）
  - ABCD类地址
  - 192.168.xx.xx ，专门给组织内部使用的
域名：记忆IP问题

package ink.lesson01;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机地址
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);    // /127.0.0.1

            InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress3);   // localhost/127.0.0.1

            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddress4);   // DC-Pro/10.200.34.15


            //查询网站ip地址
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);   // www.baidu.com/14.215.177.38
            
            System.out.println("\n====================\n");

            //常用方法
            System.out.println(inetAddress2.getAddress());      // [B@14ae5a5
            System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());        // 14.215.177.38
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());      // 14.215.177.38
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());     // www.baidu.com

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

端口

端口表示计算机上的一个程序的进程
- 不同进程有不同的端口号，用来区分软件！
- 规定：0~65535
- TCP,UDP：一共 65535*2 个，单个协议下，端口号不能冲突
端口分类：
- 共有端口 0~1023
  - HTTP：80
  - HTTPS：443
  - FTP：21
  - Telent：23
- 程序注册端口：1024~49151，分配用户或者程序
  - Tomcat：8080
  - MySQL：3306
  - Oracle：1521
- 动态、私有：49152~65535
  - ```
  netstat -ano	#查看所有端口
  netstat -ano|findstr "5900"		#查看指定端口
```

通信协议

协议：约定，就好比我们交流用的是普通话
网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制…
TCP/IP协议族：实际上是一组协议
TCP & UDP 对比：
- tcp：打电话
  - 连接，稳定
  - 三次握手，四次挥手
  - ```
  最少需要三次，保证稳定连接！
  A：你瞅啥？
  B：瞅你咋地？
  C：干一场！
  
  A：我要走了！
  B：你真的要走了吗？
  B：你真的真的要走了吗？
  A：我真的要走了！
```
- 客户端，服务端
- 传输完成，释放连接，效率低
- udp：发短信
  - 不连接，不稳定
  - 客户端和服务端，没有明确界限
  - 不管有没有准备好，都可以发个你~
  - DDOS：洪水攻击

TCP

客户端
- 连接服务器Socket
- 发送消息

package ink.lesson02;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

//客户端
public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;

        try {
            //1. 要知道服务器的地址，端口号
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2. 创建一个socket连接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3. 发送消息IO流
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好，这是一个TCP聊天模型".getBytes());

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //资源使用完后需要关闭，注意先后顺序
            //正规项目的开发中，捕获异常是很有必要的，IDEA快捷键: Ctrl + Alt + T
            if (os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

服务端
- 建立服务的端口 ServerSocket
- 等待用户的连接 accept
- 接收用户消息

package ink.lesson02;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

//服务端
public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        try {
            //1. 要有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);

            //循环，持续接收消息
            while (true) {
                //2. 等待客户端连接过来
                socket = serverSocket.accept();
                //3. 读取客户端的消息
                is = socket.getInputStream();

                //管道流
                baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    baos.write(buffer,0,len);
                }

                System.out.println(baos.toString());
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //资源使用完后需要关闭，注意先后顺序
            //正规项目的开发中，捕获异常是很有必要的，IDEA快捷键: Ctrl + Alt + T
            if (baos != null) {
                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 (serverSocket != null) {
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }

    }
}

文件上传

需要注意文件的路径，路径文件夹必须提前创建好
服务端

package ink.lesson02;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //2. 监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();  //阻塞式监听，会一直等待客户端的连接
        //3. 获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //4. 文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("网络编程/src/newfile/new-kb.png"));
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        //通知客户端我接收完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我接收完毕，你可以断开了".getBytes());

        //关闭资源
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端

package ink.lesson02;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 创建一个Socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9999);
        //2. 创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3. 读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("网络编程/src/file/kb.png"));
        //4. 写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
            os.write(buffer,0,len);
        }

        //通知服务求，我已经结束了
        socket.shutdownInput();     //我已经传输完了！

        //确定服务器接收完毕，才能够断开连接
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //String byte[]
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

        byte[] buffer2 = new byte[1024];
        int len2;
        while ((len2 = inputStream.read(buffer2)) != -1) {
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }

        System.out.println(baos.toString());

        //5. 关闭资源
        baos.close();
        inputStream.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

Tomcat

服务端
- 自定义 S
- Tomcat服务器 S：Java后台开发
客户端
- 自定义 C
- 浏览器 B
tomcat 字符乱码问题：
- 打开 \apache-tomcat-8.5.64\conf\logging.properties
- 将 UTF-8 修改为 GBK : java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK

UDP

发信息：不用连接，但需要知道对方地址
发送消息

package ink.lesson03;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

//不需要连接服务器
public class UdpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        //2. 建个包
        String msg = "你好，服务器";
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;

        //数据，数据的长度起始，要发给谁？
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.getBytes().length,localhost,port);

        //3. 发送包
        socket.send(packet);

        //4. 关闭流
        socket.close();
    }
}

接收端

package ink.lesson03;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

//等待客户端的连接！
public class UdpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

        //接收数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);

        socket.receive(packet);     //阻塞接收

        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());   // 127.0.0.1
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));  // 你好，服务器

        //关闭连接
        socket.close();
    }
}

循环发送和接收消息

发送消息

package ink.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);

        //准备数据：控制台读取 System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        while (true) {
            String data = reader.readLine();
            byte[] datas = data.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas,0,datas.length,new InetSocketAddress("localhost",6666));

            socket.send(packet);
            if (data.equals("bye")) {
                break;
            }
        }

        socket.close();
    }
}

接收消息

package ink.chat;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UdpReceiveDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);

        while (true) {
            //准备接收包裹
            byte[] container = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
            socket.receive(packet);     //阻塞式接收包裹

            //断开连接 bye
            byte[] data = packet.getData();
            String receiveData = new String(data,0, data.length);

            System.out.println(receiveData);

            if (receiveData.equals("bye")) {
                break;
            }
        }

        socket.close();
    }
}

在线咨询

两个人都可以是发送方，也都可以是接收方（多线程）

package ink.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketException;

public class TalkSend implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    BufferedReader reader = null;

    private int fromPort;
    private String toIP;
    private int toPort;

    public TalkSend(int fromPort, String toIP, int toPort) {
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIP = toIP;
        this.toPort = toPort;

        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();    //打印栈信息
        }
    }

    @Override
    public void run() {

        while (true) {
            try {
                String data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas,0,datas.length,new InetSocketAddress(this.toIP,this.toPort));

                socket.send(packet);
                if (data.equals("bye")) {
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        socket.close();
    }
}

package ink.chat;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class TalkReceive implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String msgFrom;

    public TalkReceive(int port, String msgFrom) {
        this.port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {

        while (true) {

            try {
                //准备接收包裹
                byte[] container = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
                socket.receive(packet);     //阻塞式接收包裹

                //断开连接 bye
                byte[] data = packet.getData();
                String receiveData = new String(data,0, data.length);

                System.out.println(msgFrom + "：" + receiveData);

                if (receiveData.equals("bye")) {
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

package ink.chat;

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(7777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();
    }
}

package ink.chat;

public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceive(9999,"学生")).start();
    }
}

URL

https://www.baidu.com/

统一资源定位符：定位资源的，定位互联网上的某一个资源

DNS 域名解析：将域名解析为 IP 地址

协议://ip地址:端口/项目名/资源

Java 中的 URL 类

package ink.lesson04;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class URLDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=kuangshen&password=123");
        System.out.println(url.getProtocol());  //协议名
        System.out.println(url.getHost());  //主机ip
        System.out.println(url.getPort());  //端口
        System.out.println(url.getPath());  //文件
        System.out.println(url.getFile());  //全路径
        System.out.println(url.getQuery()); //参数

        /*
            http
            localhost
            8080
            /helloworld/index.jsp
            /helloworld/index.jsp?username=kuangshen&password=123
            username=kuangshen&password=123
         */
    }
}

在网络上下载资源

package ink.lesson04;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class UrlDown {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 下载地址
        URL url = new URL("http://127.0.0.1:8080/alibaba/hello.txt");

        //2. 连接到这个资源 HTTP
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("网络编程/src/newfile/hello.txt");

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            fos.write(buffer,0,len);    //写出这个数据
        }

        fos.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();     //断开连接
    }
}

这篇关于Java-网络编程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！

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